Робота № 19. Утворення первинного крохмалю у фотосинтезуючому листку.

Мета роботи. Дослідити, що в процесі фотосинтезу синтезуються вугле-води, які відкладаються в листках у вигляді крохмальних зерен.

Матеріали, реактиви, обладнання. Листки пеларгонії, примули або інших кімнатних рослин з ніжними листками, які перед дослідом протягом двох діб витримують в темряві; спиртівки, пінцети, препарувальні голки, скляні палички, темний світлонепроникний папір, канцелярські скріпки або булавки, етиловий спирт, 1%-ний розчин йоду в йодиді калію, порцелянові чашки, електроплитка.

Основні відомості. В процесі фотосинтезу утворюються різні органічні сполуки, які рослини використовують для процесів життєдіяльності. Близько 30-50% їх відкладаються в фотосинтезуючих органах у вигляді крохмалю. Це наочно може бути проілюстровано так званою пробою Сакса. Крохмаль, який синтезується в хлоропластах у процесі фотосинтезу, називають первинним, на відміну від того, що відкладається в запасаючих органах.

Хід роботи. На листки рослин, витриманих у темряві протягом двох діб, наколюють різні фігури, вирізані з темного світлонепроникного паперу. Рослини виставляють на яскраве сонце або освітлюють потужними лампами протягом 1-2 год. По закінченні експозиції фігурки знімають, листки зрізують і кип’ятять у воді 1-2хв. Потім зливають воду і наливають спирт у пробірки та настоюють на водяній бані до повного знебарвлення від пігментів. Знебарвлені листки переносять в чашки Петрі з водою для охолодження, потім воду зливають і розправлене на чашці листя обробляють розчином йоду в KI. Спостерігають, що на місцях, де були фігури, знаходяться світлі місця, а навколо них – темний фон внаслідок синтезованого в процесі фотосинтезу крохмалю. Це пояснюється тим, що крохмаль з йодом дає синє забарвлення.

Контрольні запитання.

1. Які процеси відбуваються в листках, коли рослини перед дослідом витримують в темряві?

2. Чому підчас фотосинтезу в листках відкладається первинний крохмаль? Яке це має значення для процесу фотосинтезу?

3. Назвіть первинні продукти фотосинтезу. Опишіть, з яких сполук синтезується крохмаль і які ферменти беруть участь.

4. Як називають цикл, в якому відбувається відновлення СО₂ до моносахаридів? З чого синтезується глюкоза, потрібна для синтезу крохмалю?

Контрольні запитання до розділу «Фотосинтез».

1. Охарактеризуйте випромінювану сонцем енергію, а також випромінювання, яке досягає Землі.

2. Що таке квант? Як частота випромінювання пов’язана з енергією кванта?

3. Які довжини хвилі сонячної енергії сприймає око людини і використовують рослини?

4. Де локалізовані фотосинтетичні пігменти в хлоропластах?

5. В якій частині хлоропласта відбувається фіксація CO₂-акцепторами?

6. Які молекули входять до складу реакційних центрів хлоропластів?

7. Намалюйте схеми циклічного і нециклічного фотофосфорилювання.

8. Які процеси відбуваються під час темнової фази фотосинтезу у C₃-типу рослин?

9. Яке значення мають каротиноїди у фотосинтезі?

10. Яка роль піридинових дегідрогеназ у фотосинтезі?

11. Яке походження кисню, що виділяється при фотосинтезі?

12. В якому циклі відбувається регенерація акцептора вуглекислого газу?

13. Що є донором електрона і протона в процесі фотосинтезу?

14. Назвіть первинні продукти фотосинтезу.