Изучение процесса фотосинтеза и свойств пигмента хлорофилла.

Учебно-исследовательский проект Изучение процесса фотосинтеза и свойств пигмента хлорофилла

Выполнила учащаяся 10 класса Соленкова Ксения

Руководитель: Агеева Т.В. - учитель биологии

Цель : изучение биографии К. А. Тимирязева, познакомиться с его вкладом в изучение теории фотосинтеза, сделать выводы о важности изучения процесса фотосинтеза в современной экологической ситуации .

Задачи проекта:

1. изучение теоретических источников информации;

2. подбор растений для исследования;

3. составление теоретической справки и проведение исследований свойств хлорофилла;

4. формулирование выводов;

5. оформление проекта;

6. подготовка презентации;

7. защита проекта.

Методы исследования: наблюдение, опыты с растениями

• О роли зеленого растения на Земле К.А.Тимирязев говорил так: «Едва ли какой процесс, совершающийся на поверхности земли заслуживает в такой степени всеобщего внимания, как тот далеко ещё не разгаданный процесс, который происходит в зеленом листе, когда на него падает луч солнца…- это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете, а, следовательно, и благосостояние всего человечества»

Хлоропласты в клетках растения

• Процесс образования органических соединений происходят из неорганических с помощью световой энергии –ФОТОСИНТЕЗ . Появление способности к фотосинтезу – важнейший этап в эволюции организмов.

• Русский ученый К.А. Тимирязев, очень много сделал в раскрытии механизма фотосинтеза

Молекула хлорофилла

• Русский ученый К.А. Тимирязев, очень много сделавший в раскрытии механизма фотосинтеза

Русский ученый К.А. Тимирязев, очень много сделавший в раскрытии механизма фотосинтеза. Световая и темновая фазы фотосинтеза

• Луч Солнца, долетев до Земли, перестает быть светом, но не исчезает и не расходуется впустую , не отражается полностью обратно в безжизненные пространства космоса. Поглощенный зелеными листьями растений, их хлорофилловыми зернами, солнечный луч превращается в великую силу, приводящую в движение машину жизни. В микроскопически малых органоидах клетки световой луч превращается в скрытую энергию химической связи между атомами. Он как бы сжимается в мощную пружину, которая затем, постепенно расправляясь, отдает запасенную энергию Солнца, экономно расходуя ее в ходе каждого жизненного процесса, будь то движение ресничек инфузории или трепет мысли гения, улыбка девушки или последнее усилие штангиста, блеск светлячка в ночи или балетное па Екатерины Максимовой. Чудо превращения энергии солнечного луча в движущую силу жизни совершается ежесекундно в тканях зеленого растения. И если луч Солнца мы по праву считаем первопричиной жизни, то зеленый лист, зерно хлорофилла – это связывающее звено между Солнцем и жизнью на Земле.

2. Исследовательская часть Получение хлорофилла и изучение его свойств.

• Цель:  извлечение хлорофилла из зеленых растений для изучения его свойств.

Растворение хлорофилла в спирте

Приготовление спиртовой вытяжки хлорофилла

Флуоресценция хлорофилла

2 этап. Опыт с водой и с кислотой.

• Отольем в пробирку немножко полученного экстракта и прибавим к ней воды, около четверти от объема экстракта.

Стоит добавить воды как раствор мутнеет и больше не светится. Если же мы прибавим к небольшому количестве экстракта сока лимона (или уксус), то раствор станет болотно-желтый. Это происходит потому, что магний, что стоит в центре молекулы хлорофилла, вытесняется водородом из кислоты и вместо хлорофилла формируется феофитин. что наличие атома магния и определяет зеленую окраску пигмента.

Получение феофитина

• Опыт 4. Состав хлорофилла.
• Для этого опыта просто - это обратить внимание на фильтр. Если мы внимательно посмотрим на фильтр, то мы увидим, что экстракт хлорофилла растекается по нему неравномерно. Сине-зеленые разводы сменяются желто-зелеными до желтоватых. Дело в том, что это объясняется неоднородностью пигмента хлорофилла. У всех высших растений два типа хлорофилла: хлорофилл А будет сине-зеленый, а хлорофилл В -  желто-зеленого цвета, а желтые разводы представляют совершенно другие пигменты - каротиноиды. У всех этих пигментов разная способность растворяться и адсорбироваться.

Опыт 5. «Образование крахмала в листьях на свету» Оборудование : растение – герань, спирт, вода,

• У растения герани, стоявшего на свету, отрезали один лист и опустили его на 5 минут в чашу с кипящей водой. Затем положила лист в стаканчик с небольшим количеством спирта. Зеленая окраска листа (хлорофилл) растворяется в спирте. Когда лист обесцветился, его ополоснули в воде и опустили в раствор йода налитого в пластиковый стаканчик. Я увидела, что лист посинел. Вывод: значит в листе есть крахмал, который в присутствии йода окрашивается в синий цвет.

Биосинтез органических веществ на свету

Опыт, доказывающий необходимость света для фотосинтеза

Космическая роль фотосинтеза

• 1)выделение кислорода для дыхания живых организмов
• 2)поглощение углекислого газа, поддержание постоянного газового состава.
• 3)образование органического вещества- пища для гетеротрофов
• 4)перекачка солнечной энергии из космоса на Земле (энергетические ресурсы)
• 5)образование озонового слоя, защитного экрана от УФЛ