معلومة

سؤال بخصوص معدل التمثيل الضوئي AP Biology Lab

سؤال بخصوص معدل التمثيل الضوئي AP Biology Lab


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نحن نجري مختبرًا حول تأثيرات شدة الضوء / الطول الموجي على معدل التمثيل الضوئي في AP bio وطُلب منا زيارة هذا الموقع هنا: http://mhhe.com/biosci/genbio/biolink/j_explorations/ch09expl.htm

ينقلك الرابط إلى برنامج صغير لموجة الصدمة حيث يمكنك تغيير الطول الموجي / الشدة وتسجيل إنتاج ATP (٪). كان من المفترض أن نجرب أكبر عدد ممكن من التوليفات المختلفة للكثافة / الطول الموجي وتسجيل الكثافة ، الطول الموجي وإنتاج ATP (٪) في الرسم البياني. المشكلة التي أواجهها الآن هي أننا سنقوم برسم هذه البيانات بالرسم البياني. كيف يجب أن أبدأ برسم هذا الرسم البياني؟ تتمثل إحدى المشكلات في أنه بالنسبة لبعض القيم في البيانات ، قد تكون الشدة هي نفسها مع أطوال موجية مختلفة أو ربما يكون الطول الموجي هو نفسه مع شدة مختلفة. هل يمكنني عمل رسمين بيانيين؟ رسم بياني واحد؟ أيهما أفضل وكيف يمكنني القيام بذلك؟ وهنا الرسم البياني فقط في حالة رغبتك في رؤية البيانات:

https://drive.google.com/file/d/0B4A27kix-0naMk4wNmNQejd3cGc/edit؟usp=sharing


مهمتك هي تحديد كيفية تأثير شدة الضوء وطول الموجة على إنتاج ATP. لذلك ، نحن نعلم على وجه اليقين أن المتغير التابع (أو متغير الاستجابة) يجب أن يكون إنتاج ATP. من المعتاد تصوير متغير الاستجابة على المحور الرأسي (المحور ص) ، لذلك دعونا نحاول القيام بذلك.

الآن نحتاج إلى فرز المتغيرين الآخرين. أقترح أن تجعل أحد المتغيرات متغير تحكم - متغير لا تغيره وتحافظ عليه ثابتًا ، والآخر سيكون متغيرًا مستقلاً (أو متغيرًا توضيحيًا). ثم تقوم بتبديلها ، وتنتج قطعتين أرضيتين على الأقل.

شيء صغير:

  1. أنت تختار قيمة واحدة للطول الموجي ولا تغيرها. ثم تقوم بتغيير شدة الضوء وتسجيل ATP بطول موجة ثابت. أنت ترسم ATP (المحور الرأسي) مقابل شدة الضوء (المحور الأفقي).

  2. أنت تختار قيمة واحدة لشدة الضوء ولا تغيرها. ثم تقوم بتغيير الطول الموجي وتسجيل ATP بكثافة ضوء ثابتة. يمكنك رسم ATP (المحور الرأسي) مقابل الطول الموجي (المحور الأفقي).

تأكد من إنشاء نقاط بيانات كافية حتى تتمكن من ملاءمة منحنى سلس.


قد يكون الخيار الآخر هو عمل رسم بياني ثلاثي الأبعاد بثلاثة محاور: Y لـ ATP و X لطول الموجة و Z لشدة الضوء. في البداية ، قد يبدو هذا وكأنه نهج أفضل ، ولكن الرسوم البيانية ثلاثية الأبعاد ليست شائعة جدًا في العلوم ، وربما يكون هناك سبب لذلك. هدفك هو جعل البيانات الخاصة بك حدسي, سهل القراءة و مباشرة إلى النقطة. يمكن أن يكون العلم معقدًا إلى حد ما حتى بدون بذل جهد إضافي لتعقيده برسوم بيانية مربكة.

سأجربه أيضًا ، وأرى أي من الطريقتين يظهر لك ملف اتجاه اكثر وضوحا. إذا اضطررت إلى اختيار واحد على الفور - فمن المحتمل أن أختار الخيار السابق الذي تضمن متغير تحكم.


معمل التمثيل الضوئي للأحياء

مختبر الأحياء الهدف: لاختبار ورقة النشا الملابس / المواد: * موقد بنسن ، حامل ثلاثي القوائم ، شاش سلكي (أو حمام مائي كهربائي 90 درجة مئوية أو صفيحة ساخنة) * كوب 250 سم 3 * أنبوب غليان * حبيبات مضادة للاهتزاز * ملقط * أنبوب اختبار حامل * بلاط أبيض * ورقة ليتم اختبارها (أوراق الكركديه ممتازة) * 90٪ إيثانول * إجراء محلول اليود / يوديد البوتاسيوم: يوضح الفيديو أعلاه الخطوات في اختبار ورقة لوجود النشا. الإجراء الموضح أدناه مختلف قليلاً. 1. إزالة الورقة الخضراء من النبات الذي تعرض لأشعة الشمس لبضع ساعات 2.

املأ نصف دورق 250 سم 3 بالماء. سخني الماء حتى يغلي. احفظ الماء عند نقطة الغليان. 3. استخدم الملقط لوضع الورقة في الماء المغلي. يغلي لمدة دقيقتين. 4. قم بإيقاف تشغيل موقد بنسن. (إذا كنت تستخدم مصدر حرارة بدون لهب مكشوف & # 8211 حمام مائي كهربائي أو صفيحة ساخنة & # 8211 ، فهذه الخطوة غير ضرورية.) 5. ضع الورقة المغلية في أنبوب غليان يحتوي على 90٪ من الإيثانول. 6. ضع أنبوب الغليان في ماء ساخن واتركه يغلي لمدة 10 دقائق أو حتى تتلاشى الأوراق.

(قد يكون من الضروري استبدال الإيثانول) 7. أزل الورقة برفق واغسلها بقطر ناعم من ماء الصنبور البارد. . انثر الورقة بالتساوي على بلاط أبيض. 9. أضف القليل من الفروع من محلول اليود / يوديد البوتاسيوم إلى الورقة ولاحظ أي ملاحظات. الملاحظات / النتائج: * الورقة كانت رخوة (طرية) بعد غليها في الماء * تغير الإيثانول من عديم اللون إلى اللون الأخضر * الأوراق أصبحت هشة بعد غليها بالإيثانول * أصبحت الورقة رخوة مرة أخرى بعد شطفها بالماء البارد | الملاحظة | التفسير | اختبار ايجابي | تغير محلول اليود / يوديد البوتاسيوم من البني إلى الأزرق - الأسود | النشا موجود | اختبار سلبي | لا تغيير اللون | النشا غير موجود |

أسئلة وإجابات للمناقشة 1. وصف التمثيل الضوئي. استخدم معادلة رمز. التمثيل الضوئي هو العملية التي يتم من خلالها حصاد الطاقة الضوئية بواسطة الكلوروفيل واستخدامها لتحويل المواد الخام غير العضوية وثاني أكسيد الكربون والماء إلى منتجات الجلوكوز والأكسجين. تحدث معظم عمليات التمثيل الضوئي في الأجزاء الخضراء من النباتات ، وخاصة الأوراق. يتضمن التمثيل الضوئي مرحلتين & # 8211 المرحلة المعتمدة على الضوء والمرحلة المستقلة عن الضوء. في المرحلة التي تعتمد على الضوء ، يتحلل الماء ضوئيًا بواسطة ضوء الشمس إلى الهيدروجين والأكسجين.

يدخل الهيدروجين المرحلة الثانية ، والأكسجين منتج ثانوي غازي. في ضوء & # 8211 إنزيمات المرحلة المستقلة تحفز تقليل ثاني أكسيد الكربون بواسطة الهيدروجين. يتم تشكيل الكربوهيدرات والجلوكوز لأول مرة. يمكن استخدام الجلوكوي على الفور أو نقله في شكل فركتوز أو سكروز أو تخزينه كحبيبات نشا. المعادلة الكلية لعملية التمثيل الضوئي هي: 2. ما هي المادة العضوية التي يكتشف محلول اليود / يوديد البوتاسيوم وجودها؟ ما هي الملاحظات التي ستدلي بها إذا كان الاختبار إيجابيًا؟ نشاء. سيتحول محلول اليود من البني إلى الأزرق & # 8211 أسود. 3.

اشرح أهمية غلي الورقة في الماء. غلي الورقة في الماء: * يزيل الجلد الشمعي الذي يمنع دخول محلول اليود / يوديد البوتاسيوم. * تمزق أغشية الخلايا لجعل حبيبات النشا في السيتوبلازم والبلاستيدات الخضراء في متناول اليود / يوديد البوتاسيوم. أغشية الخلايا قابلة للاختراق بشكل انتقائي ولا تسمح بسهولة باختراق اليود. * يفسد الأنزيمات ، خاصة تلك التي تحول النشا إلى الجلوكوز. ز. دياستاس. الغليان يوقف جميع التفاعلات الكيميائية ، حيث يتم تغيير طبيعة الإنزيمات التي تحفز التفاعلات.

لقد غيرت الإنزيمات المحوَّلة أو دمرت المواقع النشطة بسبب الحرارة ودرجة الحموضة والتركيز الأيوني 4. ضع في اعتبارك نسيج الورقة بعد غليها في الماء. كانت الورقة مترهلة (ناعمة) حيث تمزق أغشية الخلايا وفقد ضغط التورم. 5. اشرح أهمية غليان الورقة في الإيثانول. الكلوروفيل عبارة عن صبغة خضراء وبالتالي يخفي تغير لون اختبار اليود للنشا. يجب إزالة الكلوروفيل من الورقة ط. ه. يجب إزالة اللون & # 8216 & # 8217 لكي تتم ملاحظة الكنائس. الورقة منزوعة اللون صفراء باهتة أو خضراء.

الإيثانول مذيب عضوي وبالتالي يستخرج الكلوروفيل من الورقة. 6. ضع في اعتبارك نسيج الورقة بعد غليها في الإيثانول. كانت الورقة هشة حيث تم تجفيف الإيثانول (الماء المستخلص) من الورقة. 7. اشرح أهمية شطف الورقة بالماء. تم شطف الورقة بالماء لترطيبها. محلول اليود هو محلول مائي من اليود / يودي البوتاسيوم و # 8211 ماء ثلاثي يوديد البوتاسيوم مطلوب داخل الورقة لتمكين الاختراق عن طريق الانتشار. 8. حدد ما إذا كان النشا موجودًا. 9. ما هي منتجات التمثيل الضوئي التي قد تكون موجودة ولكن لا يتم الكشف عنها بواسطة اختبار اليود؟

الجلوكوز والفركتوز والسكروز كلها منتجات كربوهيدراتية لعملية التمثيل الضوئي لم يكشف عنها اختبار اليود للنشا. 10. هل تشير نتائجك إلى أن النشا هو المنتج الأول لعملية التمثيل الضوئي؟ لا تشير النتائج إلى ما إذا كان النشا هو المنتج الأولي أو الوسيط أو النهائي لعملية التمثيل الضوئي. 11. كيف يمكن أن تمتد هذه التجربة لتثبت بشكل قاطع أن عملية التمثيل الضوئي قد حدثت؟ لا نعرف ما إذا كان النشا قد تراكم في الورقة نتيجة لعملية التمثيل الضوئي أو ما إذا كان النشا موجودًا بشكل دائم في الورقة. لتحسين هذه التجربة ، يحتاج النبات إلى نزع النشا واختبار الأوراق بحثًا عن وجود النشا. * بمجرد إثبات أن جميع النشا قد تم استخدامه أو إزالته ، يُسمح بإجراء عملية التمثيل الضوئي عن طريق تعريض النبات لأشعة الشمس. * يتم الآن اختبار أوراق النبات لوجود النشا. * إذا كان النشا موجودًا ، فهذا يعني أنه قد تم تصنيعه عن طريق التمثيل الضوئي. يمكننا بعد ذلك أن نستنتج أن وجود النشا يشير إلى حدوث عملية التمثيل الضوئي www. الطالب البيولوجي اللامع. كوم


خلفية

قد يبدو الأمر سخيفًا في البداية ، لكنه ممكن تمامًا. نظرًا لأن الأكسجين هو أحد المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الضوئي ، فيمكننا قياس معدل التمثيل الضوئي في الأوراق من خلال مراقبة إطلاق الأكسجين. في العادة ، سيكون هذا صعبًا. ولكن عندما نغمر أقراص الأوراق المقطوعة باستخدام ثقب في محلول صودا الخبز ، يمكننا أن نرى تأثير غاز الأكسجين الذي يتم إنتاجه: تبدأ أقراص الأوراق في الطفو. من خلال قياس عدد أقراص الأوراق التي تطفو على فترات متسقة ، يمكننا تقدير معدل التمثيل الضوئي. على الرغم من أننا لن نكون قادرين على قياس المعدل الذي يتم فيه تكوين جزيئات الأكسجين ، فإن الوقت الذي تستغرقه تشققات الأوراق لتطفو هو دليل يمكن ملاحظته بسهولة أكبر للمعدل المولي للتفاعل. للحصول على شرح فيديو ممتاز لإعداد المعمل وتنفيذه ، يرجى مشاهدة فيديو Bozeman Science من Paul Andersen.

هناك العديد من المتغيرات التي تؤثر على عملية التمثيل الضوئي ، بما في ذلك كمية ونوع الضوء الذي يوفر الطاقة للتفاعل ، وكمية الكواشف المتاحة ، وحتى نوع التمثيل الضوئي الذي يستخدمه النبات. في مجموعة البيانات أدناه ، تتم مقارنة معدلات التمثيل الضوئي (عن طريق أقراص الأوراق العائمة) بين نوعين مختلفين من النباتات. باستخدام ما تعرفه عن التمثيل الضوئي ، أكمل الأسئلة أدناه. إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عن التركيب الضوئي ، فاستمر في القراءة قبل التوجه إلى النشاط.

هناك ثلاثة أنواع من التمثيل الضوئي (التي نعرفها): C3 و C4 و CAM. C3 هو الأقدم والأكثر انتشارًا من بين الأنواع الثلاثة ، ويستخدمه 85٪ من الأنواع النباتية على هذا الكوكب. C3 عرضة للتنفس الضوئي ، مما يؤدي إلى حصاد غير فعال من ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي. تعتبر عملية التمثيل الضوئي لـ C4 و CAM (حرفياً) عمليات أكثر تطورًا. تم اكتشاف C4 فقط في عام 1970 ، ويستخدم ثاني أكسيد الكربون بشكل أكثر كفاءة عن طريق إجراء دورات التمثيل الضوئي في أجزاء مختلفة من الورقة لمنع روبيسكو من الارتباط بالأكسجين بدلاً من ثاني أكسيد الكربون. تفتح نباتات CAM (استقلاب حمض الكراسولاسين) ثغورها في الليل فقط ، وهو أمر مفيد بشكل خاص في المناخات الحارة والجافة ، كما يسمح لها أيضًا بمنع التنفس الضوئي من تثبيط التمثيل الضوئي.


نموذج Lab & # 038 AP 2

مقدمة:
يتكون التمثيل الضوئي من جزأين رئيسيين ، يعتمدان على الضوء والضوء يعتمدان على بعضهما البعض. في التفاعلات المعتمدة على الضوء ، تحبس الأصباغ الطاقة من الضوء ، وتستخدم هذه الطاقة لتقسيم جزيئات الماء (التحلل الضوئي). تتضمن التفاعلات المستقلة للضوء أو المرحلة المظلمة من عملية التمثيل الضوئي تثبيت ثاني أكسيد الكربون. يصنع سلاسل الجلوكوز والفركتوز ويطلق الأكسجين أيضًا ، والذي يمر عبر ثغور النبات.

تسمى الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي التي تصنع جزيئاتها العضوية ذاتية التغذية. تشمل بعض الكائنات ذاتية التغذية النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء والخضراء. تحتوي النباتات على أنواع عديدة من الأصباغ ، تمتص جميعها ألوانًا مختلفة من الضوء. الكلوروفيل أ هو الصباغ الأساسي للنبات ويشكل حوالي ثلاثة أرباع جميع أصباغ النبات. يمتص الضوء الأحمر والأزرق ولا يوجد في بكتيريا التمثيل الضوئي.

الكلوروفيل ب هو صبغة نباتية أخرى. تمتص الضوء الأزرق والأخضر والبرتقالي والأحمر. الكاروتينات هي نوع من الأصباغ الملحقة التي تمتص الضوء الأزرق والأزرق والأخضر. هذه الأصباغ قابلة للذوبان في الدهون وعادة ما تكون ملثمة بالكلوروفيل أ. الأنثوسيانين هو صبغة ملحقة أخرى تمتص الألوان الحمراء الزاهية. هناك أيضًا الكلوروفيل ج ود الذي يحل في بعض الأحيان محل الكلوروفيل ب.

الكروماتوغرافيا هي عملية تستخدم لفصل المخاليط التي يمكن أن تفصل أصباغ النبات. يستخدم هذا المعمل كروماتوغرافيا الورق حيث يتم استخدام قطعة من الورق لفصل المذيب حتى الأصباغ وفصلها حسب الذوبان. معدل الترحيل على اللوني هو قيمة التردد الراديوي.

تحتوي النباتات على عدة أصباغ مختلفة ، ويرتبط معدل التمثيل الضوئي في الخلايا النباتية ارتباطًا مباشرًا بالضوء ودرجة الحرارة.

التمرين 4 أ: اللوني الصبغي للنبات

تطلب هذا التمرين أسطوانة مدرجة سعة 50 مل ، وكمية صغيرة من مذيب ، وسدادة ، وورق ترشيح ، ومقص ، وقلم رصاص ، وأوراق سبانخ ، وربع.

التمرين 4 ب: التركيب الضوئي / تفاعل الضوء

كانت المواد اللازمة لهذا الجزء من المختبر عبارة عن مقياس طيف ضوئي ، وضوء ، ودورق ماء ، ورف أنبوبي اختبار ، وثلج ، و 5 حواجز معلمة ، وأنسجة عدسة ، ورقائق معدنية ، وبارافيلم. كانت المواد الموضوعة في الأوعية عبارة عن 5 مل من محلول الفوسفات ، وحوالي 16 مل من الماء المقطر ، و 9 قطرات من البلاستيدات الخضراء غير المغلية ، و 3 قطرات من البلاستيدات الخضراء المغلية.

التمرين 4 أ: اللوني الصبغي للنبات

تم ملء أسطوانة مدرجة سعة 50 مل بحوالي 1 سم من المذيب ثم تم إيقافها بإحكام. تم بعد ذلك قص ورق الترشيح إلى نقطة على أحد طرفيه ، ورسم خط على ارتفاع 1.5 سم فوق النقطة. باستخدام الحافة المضلعة للربع ، تم استخراج خلايا السبانخ على خط القلم الرصاص. تم تكرار هذا الإجراء 8-10 مرات باستخدام جزء جديد من الورقة في كل مرة. ثم تم وضع ورق الترشيح في الاسطوانة بحيث بالكاد يلامس طرفه المذيب ولا تلمس أي حواف الجوانب. عندما وصل المذيب إلى 1 سم تحت أعلى الورقة ، تمت إزالته من الأسطوانة. تم تحديد موقع المذيب على الفور ، ثم تم أيضًا تمييز قاع كل شريط صبغ.

التمرين 4 ب: التركيب الضوئي / تفاعل الضوء

تم ضبط مقياس الطيف الضوئي على 605 نانومتر وسمح له بالتسخين. تم تحضير معلقات البلاستيدات الخضراء في اليوم السابق ، وتم غلي جزء منها وتخزينها على الجليد حتى تصبح جاهزة للاستخدام. تم تجهيز منطقة الحضانة بضوء غامر ، ودورق ماء ، ورف أنبوب اختبار ، باستخدام الدورق كمشتت حرارة بين الضوء والحامل. تم ترقيم خمسة كوات على التوالي ثم تم مسحها بأنسجة العدسة. كانت جدران وأسفل الكوفيت 2 مغطاة بورق قصدير وصُنع غطاء من الفويل في الأعلى.

تمت إضافة 1 مل من المخزن المؤقت للفوسفات إلى كل كفيت. بعد ذلك ، إلى الكوفيت ، تمت إضافة 4 مل من الماء المقطر ، ولكن تمت إضافة 3 مل من الماء المقطر إلى الأوعية 2 و 3 و 4. بعد ذلك ، تمت إضافة 1 مل من DPIP إلى الأوعية 2 و 3 و 4. إلى الكوفيت 5 ، تمت إضافة 3 مل بالإضافة إلى 3 قطرات من الماء المقطر و 1 مل من DPIP. إلى الكوفيت 1 ، تمت إضافة 3 قطرات من البلاستيدات الخضراء غير المغلية.

تمت إعادة مقياس الطيف الضوئي إلى الصفر وتم خلط محتويات الكوفيت 1 عن طريق قلبها ووضعها في حامل العينة. تم استخدام الكوفيت 1 بشكل دوري من خلال هذه التجربة لإعادة معايرة مقياس الطيف الضوئي. تمت إضافة ثلاث قطرات من البلاستيدات الخضراء غير المغلية إلى الكوفيت 2. بعد إزالة غلاف الرقاقة ، تم وضعها في حامل العينة وتم تسجيل النفاذية. تم أخذ قراءات إضافية أيضًا في 5 و 10 و 15 دقيقة. بعد ذلك ، تم نقل ثلاث قطرات من البلاستيدات الخضراء غير المغلية إلى الكوفيت 3. تم تسجيل نفاذية النسبة المئوية عند 0 و 5 و 10 و 15 دقيقة. تمت إضافة ثلاث قطرات من البلاستيدات الخضراء المغلية إلى الكوفيت 4 ، وتم تسجيل النواقل في نفس الأوقات. أخيرًا ، تم خلط الكوفيت 5 ووضعه في حامل العينة. تم تسجيل قراءات النفاذية.


تقرير مختبر الأحياء عن آثار التمثيل الضوئي

الطاقة (TAP) ، في البداية على شكل جلوكوز (الاقتصاد الكلي) تتشكل لاحقًا عن طريق تفاعل التكثيف في النشا (عديد السكاريد). يتم توصيل وحدات ألفا جلوكوز هذه معًا بواسطة روابط جليكوسيد. يتكون النشا بعد دورة كالفن في العواصف. يوجد ثاني أكسيد الكربون في الهواء ويتم الحصول على الماء من هطول الأمطار أو ندى الصباح. يتم تكسير الماء في عملية التمثيل الضوئي الأول (مصدر الضوء غير المرئي لمان) عن طريق التحلل الضوئي. هذه العملية تحدد الإلكترونات الحرة وتساعد على إغلاق دورة المرحلة المعتمدة على الضوء.

ولكن قبل أن تبدأ هذه العملية ، يجب تحقيق إشعاع في الطاقة. يتم اكتساب أكبر قدر من الطاقة في الجزء الأول من المرحلة المعتمدة على الضوء (التي تخلق التدرج اللوني) لعملية التمثيل الضوئي II ، للحصول على الضوء المرئي لمان. هناك 5 متطلبات رئيسية لعملية التمثيل الضوئي: 1) درجة حرارة في البيئة بين 5 & # 8211 35 درجة مئوية ، 2) الكلوروفيل متاح في البلاستيدات الخضراء ، 3) الماء ، 4) ثاني أكسيد الكربون و 5) ضوء ذو شدة مواتية. في حالة غياب أي من هذه العوامل ، لا يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي.

المواد المطلوبة قائمة المواد نباتات المسك ، البغونية ، أو نباتات impatiens (أوراق خضراء بالكامل) ، قوليوس مع أفاريز متنوعة (باللونين الأخضر والأبيض) ، الأطباق الساخنة وحمام الماء الساخن ، محلول اليود Logo & # 8217s في زجاجات قطارة ، أكواب سعة 250 مل ، أكواب سعة 100 مل ، ملاقط ، ملقط ، أطباق بتري ، قلم تعليم زجاجي ، 70٪ كحول الجزء الأول & # 8211 تأثيرات الضوء والظلام على تكوين النشا الأوراق المستخدمة في الجزء الأول خضراء تمامًا. تمت تغطية عدد قليل من هذه الأوراق كليًا وجزئيًا بورق أسود قبل يومين من المختبر.

ثم تعرض النبات لضوء جيد خلال النهار. 1. باستخدام قلم تعليم زجاجي ، ضع علامة على كوب واحد سعة 250 مل ، وقم بتسمية دورق آخر بحجم 250 مل داكن. املأ نصف الكوبين بالماء. ضع ورقة مكشوفة للضوء ، والورقة المغطاة بالكامل وشبه المغطاة في الظلام ، في الأكواب ذات العلامات المناسبة. ضعي الأكواب على الطبق الساخن ، واتركي الماء حتى يغلي ، واغلي الأوراق لمدة 5 دقائق. 2. أثناء غليان الأوراق ، استخدم طبقًا ساخنًا آخر لتحضير حمام الماء الساخن. ضع علامة على دورق بسعة 100 مل وآخر غامق.

نصف ملء كل منها 70٪ كحول. باستخدام ملقط أو ملقط ، قم بإزالة الأوراق المغلية من الماء وانقل كل منها إلى الدورق الأصغر الذي تم تمييزه بشكل مناسب. ضع كلا الكوبين سعة 100 مل في الماء المغلي. اترك الكحول يغلي ، واغليه برفق حتى يذوب الكلوروفيل الموجود في الأوراق في الكحول. 3. أثناء غليان الأوراق ، قم بتسمية طبق بتري بإضاءة طبق آخر داكن. عندما تفقد الأوراق الكلوروفيل ، استخدم الملقط لنقل كل منها إلى طبق بتري المحدد بشكل صحيح. 4. وزعي الأوراق برفق في أطباق بتري.

أضف قطرات من محلول اليود Logo & # 8217s إلى كل ورقة حتى يتلامس اليود مع الورقة بأكملها. 5. اغسل جميع الأواني الزجاجية جيدًا. جفف سطح الطاولة بمنشفة ورقية الجزء الثاني & # 8211 تأثير الكلوروفيل على تكوين النشا تعرضت النباتات المستخدمة في الجزء الثاني للضوء الساطع. ستختبر أوراقهم بحثًا عن النشا ، كما فعلت في الجزء الأول. ستكون إحدى الأوراق خضراء بالكامل ، والأخرى ستكون خضراء جزئيًا وجزئية بيضاء (متنوعة). 1. كرر الخطوات من 1 إلى 4 من الجزء الأول باستخدام ورقة واحدة خضراء بالكامل وورقة خضراء وبيضاء.

قم بتسمية الأكواب وأطباق بتري G للورقة الخضراء و G W للأوراق الخضراء والبيضاء. ج: قبل غلي الورقة الخضراء والبيضاء ، ارسم رسماً يوضح توزيع الكلوروفيل. قم بتسمية الرسم & # 8220variegated Leaf & # 8221 b. لاحظ تغيرات اللون التي تحدث عند وضع محلول Logo & # 8217s على الأوراق. بعد ذلك ، قم باختبار النشا ، ارسم الورقتين وحدد توزيع النشا ضع العنوان الصحيح تحت كل ورقة. جمع البيانات وتحليل البيانات الرسم التخطيطي 1 الرسم 2 التحليل في الرسم 1 يبدو أن الورقة المكشوفة للضوء قد أنتجت نشا أكثر من الورقة المغطاة.

في الواقع ، لم تظهر الورقة المغطاة أي تلوين أرجواني داكن على الإطلاق. يُظهر الرسم 2 الورقة المتنوعة ، قبل أن يتم تشغيلها من خلال إجراءات المختبر ، يمكن تمييز اللونين الأخضر والأبيض بوضوح. بعد معالجة الورقة الخضراء والمتنوعة (رسم 2) ، أشارت مناطق معينة من الورقة المتنوعة إلى وجود النشا. تم التلوين فقط على الأجزاء الخضراء ، وبدت الأجزاء البيضاء غير متأثرة. السؤال & # 038 إجابة 1. في الجزء الأول ، لماذا قمت باختبار الأوراق التي تعرضت للضوء وكذلك تلك التي كانت في الظلام؟ لم تتعرض تلك الأوراق في الظلام لأي ضوء ، لذلك لم يكن هناك أي عملية تمثيل ضوئي. سيخلق هذا تباينًا مع الورقة المكشوفة للضوء وسيساعد في تصور دور الكلوروفيل. 2. في الجزء الثاني ، لماذا قمت باختبار الأوراق التي كانت كلها خضراء وكذلك الأوراق التي كان جزء منها أخضر وأجزاء بيضاء؟ & # 8211 نظرًا لأن الكلوروفيل يتكون من ورقة ، أردنا أن نرى ما إذا كان بعضًا منه موجودًا أيضًا في المناطق البيضاء للورقة. هذا من شأنه أن يدعم افتراض أن الكلوروفيل أخضر. 3.

من نتائج الجزء الأول ، ماذا يمكن أن تستنتج من العلاقة بين التعرض للضوء ووجود النشا في الأوراق؟ & # 8211 الأوراق المعرضة للضوء يحدث فيها عملية التمثيل الضوئي ، مما ينتج عنه جزيئات الجلوكوز التي يمكن أن تتحول إلى نشا. إن وضع هذا في علاقة مع الأوراق المغطاة / المظلمة التي لم يتحول لونها إلى اللون الأرجواني الداكن بعد أن أسقطت اليود عليها يؤدي إلى استنتاج مفاده أن النشا يتشكل فقط عندما تتعرض الورقة للضوء. . من نتائج الجزء الثاني ، ماذا يمكن أن تستنتج من العلاقة بين وجود الكلوروفيل ووجود النشا في الأوراق؟ تم إسقاط محلول اليود على كلتا الأوراق. كانت الإجازة الخضراء تحتوي على نقاط أرجوانية داكنة في كل مكان ، مما يشير إلى تخزين النشا. كانت الإجازة المتنوعة تحتوي فقط على تلوين أرجواني داكن على الخطوط الخضراء ، ولم تشير الخطوط البيضاء إلى أي تخزين للنشا. 5 افتراضان أساسيان للتجربتين اللتين تم إجراؤهما في هذا النشاط هما 1 أن وجود النشا يشير إلى حدوث عملية التمثيل الضوئي ، و 2) يشير عدم وجود النشا إلى عدم حدوث أي عملية التمثيل الضوئي. هل هذه الافتراضات صحيحة علميا؟ اذكر لماذا أم لا. يبدو أنها صحيحة علميًا ، لأنه تم إجراء تجارب على المسألة مع المعلومات الناتجة إما لدعم أو دحض الفرضية. في هذه الحالة ، قمنا بجمع الأدلة التي تستند إلى منطق واضح. الاستنتاج: الأدلة التي تم الحصول عليها من خلال هذه التجربة تدعم الفرضية. ساعد اليود في توطين النشا وتحديد العوامل المساهمة في تخزين الطاقة لعملية التمثيل الضوئي. يمكننا الآن أن نقول أن التمثيل الضوئي يحدث فقط أثناء التعرض للضوء وأن النشا ينتج فقط في المناطق التي يوجد فيها الكلوروفيل.

يجب ذكر بعض العوامل المقيدة للمختبر بالرغم من ذلك. كان لا بد من تكرار الجزء الأول من أجل الحصول على بعض النتائج المفيدة. من الواضح أن النباتات لم تتعرض لأشعة الشمس الكافية خلال اليومين الماضيين ، وكانت معظم ألوان الأوراق طفيفة جدًا. ساعد هذا أيضًا بطريقة ما في الحصول على معلومات حول عملية التمثيل الضوئي. عند وجود القليل من الضوء فقط مما يجعل النبات ينتج القليل من النشا يثبت أن هناك علاقة مباشرة بين معدل التمثيل الضوئي والضوء.


خصائص ومعادلة ومراحل التمثيل الضوئي

الشمس ، مركز نظامنا الكوكبي ونجم في مجرة ​​درب التبانة (مجرتنا) ، هي مصدر الطاقة التي تعالجها وتستهلكها الكائنات الحية. تطلق التفاعلات النووية الشديدة في الشمس الضوء وإشعاعات الطاقة الأخرى في الفضاء المحيط. بعض هذه الطاقة تصل إلى كوكبنا.

المزيد من الأسئلة والأجوبة ذات الحجم الصغير كما هو موضح أدناه

2. كيف يتحول ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية تستخدمها الكائنات الحية على الأرض؟

يتحول ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية موجودة في المواد العضوية من خلال عملية التمثيل الضوئي. في عملية التمثيل الضوئي ، يتفاعل الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون ويتم إنتاج جزيئات الجلوكوز عالية الطاقة والأكسجين الجزيئي. & # xa0

3. ما هي المعادلة الكيميائية لعملية التمثيل الضوئي؟

المعادلة الكيميائية لعملية التمثيل الضوئي هي كما يلي:

البلاستيدات الخضراء والكلوروفيل

4. ما هي الكائنات الحية المسؤولة عن التمثيل الضوئي؟ & # xa0 & # xa0 ما هي عضية الخلية المسؤولة عن امتصاص الضوء في عملية التمثيل الضوئي في النباتات والطحالب؟

هناك العديد من الكائنات الحية (بما في ذلك جميع الحيوانات) التي لا تستخدم التمثيل الضوئي. هناك أيضًا كائنات ذاتية التغذية لا تؤدي عملية التمثيل الضوئي ولكنها تؤدي عملية التركيب الكيميائي. النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء هي كائنات حية ضوئية.

في النباتات والطحالب ، يمتص الكلوروفيل الضوء ، وهو جزيء موجود في العضيات السيتوبلازمية تسمى البلاستيدات الخضراء.

5. هل توجد البلاستيدات الخضراء في البكتيريا الزرقاء؟

في البكتيريا الزرقاء ، لا توجد بلاستيدات خضراء وتنتشر طبقات الكلوروفيل في العصارة الخلوية.

6. ما العنصر الكيميائي الذي يقع في مركز جزيء الكلوروفيل؟

العنصر الكيميائي في مركز جزيء الكلوروفيل هو المغنيسيوم. توجد ذرة واحدة من المغنيسيوم في مركز مزيج من ثماني حلقات كربون تحتوي على النيتروجين. & # xa0

7. كيف تتكاثر البلاستيدات الخضراء؟

مثل الميتوكوندريا ، تمتلك البلاستيدات الخضراء الحمض النووي الخاص بها ، والحمض النووي الريبي ، والريبوزومات ، وتتكاثر ذاتيًا من خلال الانقسام الثنائي.

8. ما هو الدليل الذي يدعم الفرضية القائلة بأن البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا كانت بدائيات النوى البدائية التي طورت علاقة متبادلة مع الخلايا حقيقية النواة اللاهوائية البدائية؟ & # xa0

تُعرف هذه الفرضية باسم فرضية التكافل الداخلي ، وتناقش الأصل التطوري للميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء.

يتم شرح التبادلية على النحو التالي في هذا السياق: يمكن للميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء توفير الطاقة والعناصر الغذائية للخلية في مقابل الحماية. تستند هذه الفرضية & # xa0 إلى حقيقة أن هذه العضيات لها الحمض النووي الخاص بها ، والحمض النووي الريبي ، وآلات تخليق البروتين وتقسم نفسها من خلال الانقسام الثنائي مثل البكتيريا.

9. ما هي الهياكل الرئيسية للبلاستيدات الخضراء؟

تتكون البلاستيدات الخضراء من طبقتين غشائيتين ، الأغشية الخارجية والداخلية. داخل العضية ، تسمى الوحدة الأساسية بالغرانوم ، وهي عبارة عن هيكل على شكل عملة معدنية ، عندما يتم دمجها مع جرانا أخرى ، تشكل هياكل تسمى ثايلاكويدات. تملأ Thylakoids البلاستيدات الخضراء ويتخلل غشاء intergrana الجزء الداخلي من العضية.

10. في أي بنية البلاستيدات الخضراء توجد جزيئات الكلوروفيل؟

يتم توزيع جزيئات الكلوروفيل بطريقة منظمة من أجل تعزيز تعرض أسطح الثايلاكويد للضوء.

حدد أي سؤال لمشاركته على Facebook أو Twitter

ما عليك سوى تحديد (أو النقر المزدوج) سؤالاً لمشاركته. تحدى أصدقائك على Facebook و Twitter.

مراحل التمثيل الضوئي

11. ماذا يعني ATP و ADP؟ ما هي أدوار هذه الجزيئات في استقلاب الطاقة للخلية؟

ATP هو اختصار أدينوزين ثلاثي الفوسفات ، وهو جزيء مصنوع من جزيء أدينوزين واحد مرتبط بثلاثة أيونات فوسفات غير عضوية. ADP هو اختصار للأدينوزين ثنائي فوسفات ، وهو جزيئين من الفوسفات مرتبطين بجزيء واحد من الأدينوزين. يخزن ATP الطاقة للخلية. عندما يتحلل ATP ويصبح ADP ، يتم إطلاق الطاقة ثم استهلاكها من خلال العديد من التفاعلات الأيضية.

12. ما هي الفسفرة ADP؟ ما هي الفسفرة الضوئية والفسفرة المؤكسدة؟

فسفرة ADP هي إضافة جزيء فوسفات غير عضوي واحد إلى جزيء ثنائي فوسفات الأدينوزين ، مما يؤدي إلى تكوين ATP (ثلاثي فوسفات الأدينوزين) ودمج الطاقة. تكون الفسفرة مادة مؤكسدة عندما تأتي الطاقة المدمجة من تكسير الجزيئات العضوية بالأكسجين ككاشف ، كما هو الحال في التنفس الخلوي الهوائي. يسمى التفاعل بالفسفرة الضوئية عندما يكون مصدر الطاقة خفيفًا ، كما هو الحال في عملية التمثيل الضوئي.

الطاقة المدمجة في ATP يمكن التخلص منها (يتم إطلاقها) للتفاعلات الخلوية الأخرى عند تحلل ATP و ADP مرة أخرى. & # xa0

13. ما هي مراحل التمثيل الضوئي؟

ينقسم التمثيل الضوئي إلى المرحلة الكيميائية الضوئية ، أو التفاعلات الضوئية ، والمرحلة الكيميائية.

المرحلة الكيميائية الضوئية لعملية التمثيل الضوئي

14. ما هي العمليات التي تحدث خلال المرحلة الكيميائية الضوئية لعملية التمثيل الضوئي؟

التحلل الضوئي للماء ، وإطلاق الأكسجين الجزيئي ، والفسفرة الضوئية لـ ADP ، ونتائج ATP و NADPH هي العمليات التي تحدث خلال المرحلة الكيميائية الضوئية لعملية التمثيل الضوئي.

15. كيف يتم نقل الطاقة الضوئية التي يمتصها الكلوروفيل إلى جزيئات ATP أثناء عملية الفسفرة الضوئية؟ كيف يتم استخدام ATP الناتج؟

يثير الضوء الكلوروفيل وينشط الإلكترونات التي تقفز من الجزيء. يتم استخدام الطاقة المنبعثة عند هروب هذه الإلكترونات في فسفرة ADP ، وتشكيل ATP. الإنزيم الذي يحفز التفاعل هو سينسيز ATP.

ثم يتم استهلاك الـ ATP الناتج خلال المرحلة الكيميائية التالية من عملية التمثيل الضوئي لنقل الطاقة إلى ثاني أكسيد الكربون لتكوين الجلوكوز. & # xa0

16. هل من الصحيح اعتبار انكسار الماء بفعل الضوء هو أساس البناء الضوئي؟

إلى جانب الفسفرة الضوئية ADP ، فإن الطاقة الضوئية مسؤولة أيضًا عن تكسير جزيئات الماء أثناء عملية التمثيل الضوئي من خلال عملية تعرف باسم التحلل الضوئي للماء. خلال هذا التفاعل ، تتعرض جزيئات الماء للطاقة الضوئية وتطلق البروتونات (أيونات الهيدروجين) والإلكترونات عالية الطاقة والأكسجين الجزيئي (O₂). في وقت لاحق ، ترتبط ذرات الهيدروجين بجزيئات ثاني أكسيد الكربون لتكوين الجلوكوز. نظرًا لأن الماء هو مانح الهيدروجين لعملية التمثيل الضوئي ، فمن الصحيح القول إن التحلل الضوئي للماء هو أساس العملية.

17. ما هي المواد الكيميائية التي ينتجها التحلل الضوئي للماء؟ ما هو الغرض من كل من هذه المواد؟

يتم إطلاق الإلكترونات الحرة وأيونات الهيدروجين والأكسجين الجزيئي أثناء التحلل الضوئي للماء.

تحل الإلكترونات محل تلك الإلكترونات التي فقدتها جزيئات الكلوروفيل أثناء الفسفرة الضوئية. يتم دمج أيونات الهيدروجين في جزيئات مستقبلات الهيدروجين (NADP) وسيتم استخدامها لاحقًا في تخليق الجلوكوز خلال المرحلة الكيميائية. يتم إطلاق الأكسجين الجزيئي في الغلاف الجوي.

18. في بكتيريا التمثيل الضوئي الكبريتية ، ما الجزيء الذي يتبرع بالهيدروجين من أجل التمثيل الضوئي؟

في بكتيريا التمثيل الضوئي للكبريت ، المادة التي تتبرع بالهيدروجين هي كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وليس الماء. لذلك ، لا يتم إطلاق الأكسجين الجزيئي وبدلاً من ذلك يتم إنتاج الكبريت الجزيئي (S₂). (يحتوي الأكسجين والكبريت على نفس عدد إلكترونات التكافؤ).

19. لماذا يقول الناس أنه أثناء عملية التمثيل الضوئي يتم إثراء ثاني أكسيد الكربون بواسطة ذرات الهيدروجين من الماء لتكوين الجلوكوز؟

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم إثراء ثاني أكسيد الكربون بقوة بواسطة الهيدروجين الذي يتم الحصول عليه من الماء. الماء المفكك بواسطة التحلل الضوئي هو مانح الهيدروجين للتفاعل. يتكون الجلوكوز من ذرات الكربون والأكسجين التي يتم الحصول عليها من ثاني أكسيد الكربون وكذلك ذرات الهيدروجين التي يتم الحصول عليها من الماء. & # xa0

20. ما هي المعادلة الكيميائية الكاملة لعملية التمثيل الضوئي؟

المعادلة الكيميائية الكاملة لعملية التمثيل الضوئي هي كما يلي:

6 CO₂ + 12 H₂O + ضوء - & GT C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂

21. ما هو مثال لتجربة معملية توضح التباين في كفاءة التمثيل الضوئي كدالة للترددات المختلفة للطاقة الضوئية التي يتعرض لها التفاعل؟ Do you think that the green light frequency will be favorable to the reaction?

The experiment: Plants of same species and ages are each placed under (respecting their photoperiods) light sources emitting only one of the colors of the light spectrum (violet, indigo, blue, green, yellow and red). The experiment is carried out with each of the colors and, after days, each plant's development is compared. The plants whose development was normal performed satisfactory photosynthesis while those with abnormal development underused the light.

Chlorophyll is green because it reflects the green light frequency, meaning that it does not “use” the green range of the electromagnetic spectrum. Therefore, green light does not favor photosynthesis (strangely, green is the range of the light spectrum that plants “dislike”).

22. What are the divisions of white light according to the electromagnetic spectrum? Which are the two most efficient colors for photosynthesis?

The color divisions of the electromagnetic spectrum in decreasing order of frequency are: red, orange, yellow, green, blue, indigo and violet. When mixed together, these colors generate white.

It has been confirmed via experiments that the most useful colors for photosynthesis are blue and red.

23. What are NADP and NADPH?

NADP is the abbreviation for nicotinamide adenine dinucleotide phosphate cation, a hydrogen acceptor. NADPH is produced when NADP binds to one hydrogen atom. It is the form that transports hydrogen. 

24. Photosynthesis is the most important producer of molecular oxygen (O₂) on our planet. Which molecule do oxygen atoms released by photosynthesis come from? Which other molecule could you suspect they come from? Where do these oxygen atoms end up?

The oxygen atoms released as molecular oxygen through photosynthesis come from water.

It is easy to imagine that those oxygen atoms come from carbon dioxide. However, oxygen atoms from carbon dioxide are incorporated into glucose molecules and the water molecules released in the chemical stage of photosynthesis.

The Chemical Stage of Photosynthesis

25. Where do the photochemical and the chemical stages of photosynthesis occur?

The photochemical stage of photosynthesis occurs mainly in the thylakoids (the green part) and the chemical stage occurs in the stroma (the colorless framework) of the chloroplasts. 

26. Which byproducts of the photochemical stage are essential for the chemical stage of photosynthesis?

The chemical stage of photosynthesis depends on NADPH and ATP produced through “light reactions” (the photochemical stage). 

27. What are the roles of NADPH and ATP during the chemical stage of photosynthesis?

NADPH acts as a reductant of carbon dioxide, delivering highly energetic hydrogen atoms to precursor molecules during the glucose formation process. ATP is an energy source for the reactions of the chemical stage.

28. Why is the nickname “dark reactions” not entirely correct for the chemical stage of photosynthesis?

“Dark reactions” is not a correct name for the chemical stage of photosynthesis since the reactions of the chemical stage also occur in the presence of light.

29. What is the general chemical equation for photosynthesis? Why doesn't this equation clearly show the real origin of the molecular oxygen released?

The general equation for photosynthesis is:

6 CO₂ + 6 H₂O + light --> C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

Water molecules are also produced during the chemical stage of photosynthesis as the following complete equation reveals:

6 CO₂ + 12 H₂O + light --> C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂

Water molecules are present on the reagent side as well on the product side of the equation. However, the pure mathematical simplification of stoichiometric coefficients leads to elimination of water from the product side, making it appear that 6 molecules of oxygen (O₂), that is, 12 atoms of oxygen, are made from the 6 molecules of water, that is, 6 oxygen atoms, in the reagent side. As a result, the false impression that 6 other oxygens atoms come from the carbon dioxide is created.

Limiting Factors of Photosynthesis

30. What are the three main limiting factors of photosynthesis?

The three main limiting factors of photosynthesis are light intensity, carbon dioxide concentration and temperature.

31. The rate at which photosynthesis takes place varies depending on the intensity of light energy. ਍oes the same occur in aerobic respiration? What is the effect of these variations on glucose balance?

In a photosynthetic organism, the rate of aerobic respiration can be superior, inferior or equal to the rate of photosynthesis. The rate of respiration depends on the energy needs of the plant while the rate of photosynthesis varies depending on the availability of light energy, if all other conditions are maintained the same.

In a situation in which the respiration rate is greater than the photosynthesis rate, glucose consumption is higher than glucose production. In a situation in which the respiration rate is lower than the photosynthesis rate, glucose is accumulated (positive balance). In a situation in which the rates are equal, all molecular oxygen produced by photosynthesis is used in respiration and all carbon dioxide released through respiration is consumed by photosynthesis. As a result, there is no positive balance of glucose or depletion of carbohydrate stores.

32. What is the compensation point? What is the importance of the compensation point for plant growth?

The (light) compensation point is the light energy intensity under which the aerobic respiration rate equals the photosynthesis rate. In this situation, all glucose produced is consumed and there is no incorporation of material into the plant. As a result, the plant stops growing. 

33. Why is carbon dioxide concentration a limiting factor in photosynthesis? When carbon dioxide concentration is increased indefinitely, is photosynthesis also increased indefinitely?

The availability of carbon dioxide is a limiting factor for photosynthesis because this gas is a reagent of the reaction.

Since enzymes catalyze the formation of organic molecules with carbon atoms from carbon dioxide, photosynthesis stops as soon as these enzymes become saturated, that is, when all their activation centers are bound to their substrates. In this situation, an increase in carbon dioxide concentration will not increase the photosynthesis rate.

34. Why do some trees lose their green color in the autumn?

In autumn, the days become shorter and nights become longer as a result, there is a reduction in the photosynthesis rate. Because of this, some plants prepare themselves for the winter by making nutrient stores. In this process, nutrients from the leaves travel to storage sites: branches, the trunk and roots. With less chlorophyll produced in leaves, the typical green color of the plant fades.

Now that you have finished studying Photosynthesis, these are your options:


Step-by-Step Biology Learning

Based on theory of knowledge and brain science, Biology Q&As was specifically designed, written and organized to make learning biology easier. More than 1800 bite-sized Q&As, covering all of the primary branches and subjects in biology, are available to make studying biology as easy for you as possible.

By following  the logical sequence of questions for each subject, from basic concepts to more advanced ones, you will learn more than ever. Discover how to build your knowledge of biology step by step, through intelligent sequences of Q&As.

Choose a branch of biology

Biochemistry

135 logically organized Q&As, starting with the basic concepts and moving on to water properties and mineral salts, carbohydrates, lipids, proteins, enzymes, and nucleic acids.

بيولوجيا الخلية

Review cell biology through 204 Q&Asꃞsigned to make learning biology’s main subjects, such as cell structure, cell division, photosynthesis, and protein synthesis, easier.

Microbiology

Familiarize yourself with bacteria, protists, viruses, and fungi with 59 Q&As spanning the basic concepts to more advanced ones.

Zoology

242 Q&Asꃊn be found here covering the main phyla: poriferans, cnidarians, flatworms, roundworms, annelids, arthropods, molluscs, echinoderms, and chordates. 

Physiology

Discover how easy it is to study and understand everything about physiology by using these logical sequences of 506 Q&As.

Embryology

Learn everything you need to know at the high school level about embryonic development and extraembryonic membranes through just 40 Q&As.

Botany

From plant classification to plant physiology, we cover the main subjects of botany with 141 Q&As written by biology teachers.

علم الوراثة

These 139 Q&Asਊre tailored to help you review fundamental concepts as well as Mendel's laws, non-Mendelian inheritance, linkage, and more.

تطور

Discover known facts and hypotheses on the origin of life and the theory of evolution by reviewing these 50 Q&As.

Ecology

Imagine learning ecology through just 140 Q&As structured to teach you about ecosystems, biomes, food chains, biodiversity, ecological interactions, ecological succession, population, and environmental issues.

الأمراض

Do you know the difference between atherosclerosis and arteriosclerosis? You will, plus so much more on common diseases, when you review these 131 Q&As.


البناء الضوئي

This multipart animation series explores the process of photosynthesis and the structures that carry it out.

Photosynthesis converts light energy from the sun into chemical energy stored in organic molecules, which are used to build the cells of many producers and ultimately fuel ecosystems. After providing an overview of photosynthesis, these animations zoom inside the cells of a leaf and into a chloroplast to see where and how the reactions of photosynthesis happen. The animations detail both the light reactions and the Calvin cycle, focusing on the flow of energy and the cycling of matter.

This animation series contains seven parts, which can be watched individually or in sequence. The first three parts are appropriate for middle school through college-level students. The remaining parts are appropriate for high school through college-level students Parts 5 and 6 are recommended for more advanced students. Depending on students’ background, it may be helpful to pause the animations at various points to discuss different steps or structures.

The accompanying “Student Worksheet” incorporates concepts and information from the animations. The animations are also available in a YouTube playlist or as a full-length YouTube video.

The “Resource Google Folder” link directs to a Google Drive folder of resource documents in the Google Docs format. Not all downloadable documents for the resource may be available in this format. The Google Drive folder is set as “View Only” to save a copy of a document in this folder to your Google Drive, open that document, then select File → “Make a copy.” These documents can be copied, modified, and distributed online following the Terms of Use listed in the “Details” section below, including crediting BioInteractive.


One thought on &ldquo CDQ: Photosynthesis & Aquatic Plants &rdquo

I had to be honest, Biology is not my strength and looking at Izzy and Sophie’s presentation about Photosynthesis and aquatic plants makes it much easier to understand. I never thought of the difference in why some plants float near or at the top of the surface and now looking at the factors such as color of water, turbidity, leaf characteristics it makes sense. I like the fact that they prepared a presentation so audience can visualize the topic. However, I believe the blog should contain more written material or the presentation some type of audio explaining the theme. Good job!


Science Practice Challenge Questions

The figure below shows a series of states for typical G protein signal transduction.

Use this representation to describe the following stages in this signaling process:

  1. between A and B
  2. between B and C
  3. between C and D
  4. between D and E
  5. between E and A

Tyrosine kinase receptors are pairs of proteins that span the plasma membrane. On the extracellular side of the membrane, one or more sites are present that bind to signaling ligands such as insulin or growth factors. On the intracellular side, the ends of peptide chains on each protein phosphorylate the other member of the pair, providing active docking sites that initiate cellular responses. The signal is switched off by dissociation of the ligand. For each ligand-receptor system, the equilibrium constant, k, controls the distribution of receptor-bound and unbound ligands. In systems with large values of k, a site is likely to be occupied, even at low concentrations of ligand. When k is small, the likelihood of binding is low, even when the concentration of ligand is high. To initiate a new stimulus response cycle for the receptor, the ligand must dissociate. Larger values of k mean that the receptor is more likely to be occupied and thus unavailable to bind another ligand.

Some ligand-binding systems have multiple binding sites. For example, hemoglobin binds four oxygen molecules, whereas myoglobin has only a single binding site. When multiple binding sites are present, the presence of an already-bound ligand can cooperatively affect the binding of other ligands on the same protein. For hemoglobin, the binding is positively cooperative. The affinity of oxygen for heme increases as the number of bound oxygen molecules increases.

  1. Describe the features in the graph above for hemoglobin that demonstrate positive cooperativity.
  2. The insulin receptor (IR) is a tyrosine kinase receptor that has two sites to which insulin can attach. IR is negatively cooperative. In the diagram above, the dependence of the bound fraction on available insulin is similar to the curve for k = 1 with negative cooperativity. Describe the features of this curve in the graph above that demonstrate negative cooperativity.
  3. When viewed from above the cell-surface, the representation shows receptors with one and two bound insulin molecules. Explain the negative cooperation for this receptor based on the free energy of conformational changes in the receptor-peptide chains.
  4. Explain the advantages in terms of selection of two-site binding with negative cooperation relative to one-site binding.
  5. Three binding curves with negative cooperativity and different values of k are shown on the graph. Describe conditions in which there is an advantage in having a low value of k with negative cooperativity.

Organisms, including plants, have evolved chemical signaling pathways to direct physiological responses to environmental changes. Stomata are pores, typically on the underside of leaves that regulate CO2, O2, and H2O exchange between plants and the external environment. This interaction controls photosynthetic rate and transpiration rate. The opening and closing of stomata are controlled by specialized guard cells that surround the stomatal pore. The osmotic state within the guard cells determines their turgor when the guard cells are flaccid, stomata close. Turgor in the guard cells is regulated by the active transport of several ions, including K + and H + , across the plasma membrane. Several environmental factors can cause stomatal closing: water deficit, darkness, microbes, ozone, and sulfur dioxide and other pollutants. Intracellular carbon dioxide concentration and light can trigger stomata to open.

The system is regulated by a phytohormone (plant hormone) called abscisic acid (ABA) and the amino acid precursor of the synthesis of a second phytohormone called ethylene (ACC). The second messengers NO and Ca 2+ in the signal response to changes in the concentrations of these hormones activate transcription factors that affect ion transport across guard cell membranes. High CO2 levels and light also alter phytohormone concentrations.

A. Explain why plants must regulate the opening and closing of stomata. Explain how this response relates to the capture of free energy for cellular processes.

B. Construct an explanation in terms of the water potential, Y, for the efflux (outward flow) of H + during water stress (drought).

C. Consider a scenario involving environmental factors, such as water stress and daylight, which have opposing effects on the opening and closing of stomata stomata would be signaled to close under drought conditions and to open during photosynthesis. Pose اثنين scientific questions regarding the response of the system, one involving the phytohormones ABA and ACC, and the second involving the concentration of second messengers.

D. The data shown in the table below were obtained by treating rockcress (أرابيدوبسيس) with doses of ABA, ACC, and ABA plus ACC. Using the terms و و أو, describe the expected and unexpected responses of the system just after 10 minutes and around 45 minutes, as displayed by these data.

E. Researchers are investigating the interactions among multiple signaling pathways, a phenomenon referred to as “crosstalk.” The same second messengers, NO and Ca 2+ , are used in many different signaling pathways. Construct an explanation by analogy to other phenomena in which combining a small set of events (for example, 0 and 1 in a computer, the musical scale, or the R, G, and B components of a color) can lead to a vast assortment of outcomes.

Construct a graphical representation of information as a function of time during the transduction of a signal along a signaling pathway.

A. Use your graph to describe trends in the amount of information rather than the actual magnitude. In sketching your graph, consider how the shape of the curve would change during these events:

  1. extracellular first messenger
  2. receptor binding and conformational changes
  3. release of second messengers
  4. cellular responses
  5. halt signal and degrade intermediates

B. Annotate your representation for a specific signaling system, such as the effect of epinephrine on the free energy released from glucose.

Bacteria and fungi produce several extracellular chemicals, including antibiotics that affect other organisms in the environment. Antibiotics also are produced industrially in large bacteria-containing fermentation tanks. However, antibiotics that have been used by humans to control microbes are now found at subinhibitory concentrations in the environment. Low levels of antibiotics in the environment are mutagenic for bacteria and promote the development of antibiotic resistance.

Bacteria produce chemical signals that detect population density and regulate gene expression, a phenomenon called quorum sensing. Density is signaled by the extracellular concentration of small amino acid derivatives. To combat antibiotic resistance, an emerging strategy for the control of bacterial disease is quorum quenching.

A. Describe the advantage of antibiotics to the organisms that produce them.

B. Based on the name of the emerging strategy for controlling bacterial infections, describe a possible mechanism by which bacteria determine their population density. Justify the claim that quorum quenching may provide a more sustainable approach to disease control than the use of antibiotics.


شاهد الفيديو: عملية البناء الضوئي. شرح مختصر (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Terran

    أستطيع أن أنصحك بهذا الموضوع ومسجلة خصيصًا للمشاركة في المناقشة.

  2. Mushakar

    ماهي الكلمات الصحيحة .. جملة رائعة ورائعة

  3. Ballinamore

    مسرور باحترام المؤلف)))))

  4. Grogrel

    في رأيي فأنتم مخطئون. اكتب لي في PM.



اكتب رسالة