希尔反应
光合作用的原理和应用
酶
ADP+Pi
2C3
能量 多 还原 种 能量 酶
条件:有光无光都可以,多种酶等
固定
CO2
C5
(CH2O)糖类
场所:叶绿体基质中
物质转化
CO2的固定:CO2+C5 酶 2C3
C3的还原: 2C3
酶 ATP、NADPH
(CH2O)+C5
能量转化:ATP、NADPH中活跃的化学能 有机物中稳定的化学能
2NH3+3O2 硝化细菌 2HNO2+2H2O+能量
2HNO2+O2 硝化细菌 2HNO3+能量
6CO2+6H2O 能量 2C6H12O6+ 6O2 讨论:进行化能合成作用的生物属于自养还是异养生物?
间作
地理位置 地形特征 气候特征 众多河流 国家人口
ATP 辅酶Ⅱ)
酶
场所:类囊体薄膜
ADP+Pi
物质转化
水的光解:
H2O
光 色素
ATP的合成:ADP + Pi
O2 + + 能量
H+ + e-
酶
ATP +
H2O
NADPH的合成:NADP+ + H+ + e- 酶 NADPH
能量转化: 光能
ATP、NADPH中活跃的化学能
(2)暗反应
NADPH
酶
NADP+
酶
NADP+
ATP
酶
ADP+Pi
2C3
还
多
原
种
酶
固定
CO2
C5
(CH2O)
潘瑞炽《植物生理学》第六版课后名词解释
《植物生理学》潘瑞炽第六版名词解释第一章水势:水溶液的化学势与纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得的商。
渗透势:即溶质势,是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
压力势:细胞原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,是由于细胞壁的压力存在而增加的水势的值。
质外体途径:水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,速度快。
共质体途径:水分从一个细胞的细胞质通过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体。
渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
根压:由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
蒸腾作用:水分以气体状态,通过植物的表面,从体内散失到体外的现象。
蒸腾速率:植物在一定时间内单位面积蒸腾的水量。
蒸腾比率:光合同化每mol的CO2所需要蒸腾散失的水的摩尔数。
水分利用率:光合同化CO2的速率与同时蒸腾丢失水分速率的比值。
内聚力学说:水分具有较大内聚力足以抵抗张力,保证叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
水分临界期:植物对水分不足特别敏感的时期。
矿质营养:以氧化物形式存在于灰分中的元素,亦称灰分元素。
大量元素:指N、P、K、Ca、Mg、S、Si七种元素,植物对这些元素需要量相对较大。
微量元素:指Mo、Fe、B、Mn、Na、Zn、Cu、Ni、Cl九种元素,植物需要的量极小。
溶液培养:在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
透性:让物质通过的性质。
选择透性:对各种物质的通过难易不一,有的容易通过,有的则不易或不能通过。
胞饮作用:细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
被动运输:载体顺着电化学梯度进行运输。
主动运输:载体逆着电化学梯度进行运输。
转运蛋白:能选择性地使非自由扩散的小分子透过质膜的运输蛋白。
离子通道:细胞膜中由通道蛋白构成的孔道,控制离子通过细胞膜。
载体:一类跨膜运输的内在蛋白,在跨膜区域不形成明显的孔道结构。
叶绿体的提取和希尔反应活性检测
叶绿体的提取和希尔反应活性检测摘要:通过差速离心法从油菜和青菜中提取叶绿体,并使用显微镜测微尺测量叶绿体的大小。
同时,利用收集到的叶绿体作为实验材料,对希尔反应活性进行检测,结果表明:高温和药物制剂会使叶绿体失活或者活性大大降低,从而影响希尔反应。
关键词:;差速离心法;叶绿体;希尔反应前言:叶绿体是植物细胞中极为重要的一种细胞器,同时绿色植物通过叶绿体进行光合作用制造氧气,供人类呼吸,对人类也是至关重要,因此对叶绿体进行一系列的研究就显得很有必要。
在提取叶绿体的时候采用研磨方法使细胞破碎得到匀浆液,采用差速离心法分离到较纯的叶绿体,并用显微镜测微尺测量所得叶绿体的大小。
利用提取到的叶绿体进行对希尔反应活性的检测,主要是向光照后的叶绿体溶液中加入2,6-二氯靛酚(2,6-DICP),用分光光度计检测其OD值,通过观察单位时间内OD值的变化间接得出光合作用产物H的产量及叶绿体活性的大小,从而总结出影响希尔反应活性的因素。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1生物材料油菜,青菜1.1.2器材小塑料盆,研钵,漏斗,纱布,离心管,5ml移液管,大橡皮头,试管,试管架,载玻片,盖玻片,比色杯,离心机,天平,水浴锅,分光光度计,光照培养室,显微镜,显微镜测微尺1.1.3试剂石英砂,冰块,提取介质:0.5mol/L蔗糖、10mmol/L NaCl;10mmol/L 2,6-DICP 溶液;2%Triton X-100.1.2 方法1.2.1提取叶绿体(1)在两个小塑料盆中装上冰块,其中一只装半盆冰块,从冰箱中取出一个冷冻的研钵,将研钵放入这个小塑料盆的冰块中。
另一只小塑料盆装满冰块,将离心管插入其中预冷。
(2)称取青菜叶和油菜叶各5g,分别剪碎,分别放入两个研钵,加入10ml预冷的提取介质和少许石英砂,在冰浴中迅速研磨成细浆,补加5ml提取介质。
将四层纱布铺在漏斗上再分别将淹没的细浆进行过滤,滤液收集到预冷的离心管中各10ml.(3)室温下800rpm离心3min,离心后分别将上清液倒入另外预冷的离心管中。
第四章植物的光合作用复习思考题与答案
第四章植物的光合作⽤复习思考题与答案第三章植物的光合作⽤复习思考题与答案(⼀)解释名词1、光合作⽤(photosynthesis)通常是指绿⾊植物吸收光能,把⼆氧化碳和⽔合成有机物,同时释放氧⽓的过程。
从⼴义上讲,光合作⽤是光养⽣物利⽤光能把⼆氧化碳合成有机物的过程。
2、希尔反应(Hill reaction)希尔(Robert.Hill)发现在分离的叶绿体(实际是被膜破裂的叶绿体)悬浮液中加⼊适当的电⼦受体(如草酸铁),照光时可使⽔分解⽽释放氧⽓,这个反应称为希尔反应(Hill reaction) 。
其中的电⼦受体被称为希尔氧化剂(Hill oxidant)。
3、光反应(light reaction)光合作⽤中需要光的反应。
为发⽣在类囊体上的光的吸收、传递与转换、电⼦传递和光合磷酸化等反应的总称。
4、暗反应(dark reaction)光合作⽤中的酶促反应,即发⽣在叶绿体间质中的同化CO2反应。
5、同化⼒(assimilatory power)ATP和NADPH是光合作⽤光反应中由光能转化来的活跃的化学能,具有在⿊暗中同化CO2为有机物的能⼒,所以被称为"同化⼒"。
6、量⼦效率(quantum efficiency) ⼜称量⼦产额(quantum yield)是指光合作⽤中吸收⼀个光量⼦所能引起的光合产物量的变化,如放出的氧分⼦数或固定的CO2的分⼦数。
7、量⼦需要量(quantum requirement)量⼦效率的倒数,即释放1个O2和还原1个CO2所需吸收的光量⼦数。
⼀般认为最低量⼦需要量为8~10,这个数值相当于0.12~0.08的量⼦效率。
8、光合单位(photosynthetic unit)最初是指释放1个O2分⼦所需要的叶绿素数⽬,测定值为2500chl/O2。
若以吸收1个光量⼦计算,光合单位为300个叶绿素分⼦;若以传递1个电⼦计算,光合单位为600个叶绿素分⼦。
《植物生理学》名词解释
《植物生理学》名词解释1、春化作用:春化作用是指低温促进植物开花的作用。
2、水分临界期:水分临界期是指植物在生命周期中,对缺水最敏感、最易受害的时期。
3、光形态建成:光形态建成是指光控制植物生长、发育和分化的过程。
4、三重反应:用乙烯处理植物幼苗后,出现的抑制伸长生长、促进茎增粗、促进茎横向生长的现象称为三重反应。
5、末端氧化酶:末端氧化酶是指处于生物氧化反应的最末端,将底物脱下的H+或e-传递给O2,从而形成H20或H2O2的氧化酶。
6、临界日长:临界日长是指诱导长日植物开花所需的最短日照长度或诱导短日植物开花所需的最长日照长度。
7、临界夜长:临界夜长是指诱导短日植物开花所需的最短暗期或诱导长日植物开花所需的最长暗期。
8、感性运动:感性运动是指植物受无定向的外界刺激而引起的运动。
9、向性运动:向性运动是指植物受外界单方向刺激产生的生长性运动。
10、向光性:向光性是指植物向光照入射方向弯曲的反应。
11、自由水:自由水是指距离胶粒较远而可以自由流动的水,其含量制约植物的代谢强度。
12、束缚水:束缚水是指靠近胶粒而被胶粒所束缚不易自由流动的水。
13、溶液培养法:又名水培法,是指在含有全部或部分营养元素的溶液中栽培植物的方法。
14、荧光现象:荧光现象是指叶绿素溶液在透射光下呈绿色,在反射光下呈红色的现象。
15、同化能力:由于ATP和NADPH用于碳反应中CO2的同化,因此将这两种物质统称为同化能力。
16、光补偿点:光补偿点是指同一叶片在同一时间内光合作用吸收的CO2与呼吸作用放出的CO2相等时的外界光照强度。
17、光饱和点:在一定范围内,植物的光合作用强度随光照强度的上升而增加,当光照强度上升到某一数值之后,光合作用强度不再随光照强度的上升而增加,这个数值称为光饱和点。
18、CO2补偿点:CO2补偿点是指在一定的光照条件下,叶片进行光合作用所吸收的CO2量与叶片进行呼吸作用所释放的CO2量达到动态平衡时,外界环境中的CO2浓度。
2023届高三生物二轮复习课件 微专题 (三) 围绕“C3、C4植物与光呼吸”分析光合作用过程
二、难点突破
微专题
3.(2021·广州模拟)1937年,英国植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液中 加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可以释放出氧气,该实验被后人称为希尔 反应。回答下列问题:
(1)希尔反应模拟了叶绿体中光合作用的__________阶段的部分变化,铁盐或 其他氧化剂相当于光合作用原反应中的________(填“NADP+”或“NADPH”)。
一、深度探究
微专题
水稻、小麦等 C3 植物的光呼吸显著,而高粱、玉米等 C4 植物的光呼吸消耗有 机物很少,C4 途径如图 2 所示。与 C3 植物相比,C4 植物叶肉细胞的细胞质基质具 有一种特殊的 PEP 羧化酶,它催化如下反应:C3+CO2―pH―强―化―剂→C4(苹果酸)。C4 进入维管束鞘细胞,生成 CO2 用于暗反应,再生出的 C3(丙酮酸)回到叶肉细胞中, 进行循环利用。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周,形成花环状结构。PEP 羧化酶 与 CO2 的亲和力是 Rubisco 酶的 60 倍,能固定低浓度的 CO2。
二、难点突破
微专题
提能点(一) 从光反应和暗反应关系的角度理解光合作用的过程 [查验进补知能]
[典例] (2021·湖南高考)图a为叶绿体的结构示意图,图b为叶绿体中某种生 物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。回答下列问题:
二、难点突破
微专题
(1)图b表示图a中的________结构,膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H +和e-,光能转化成电能,最终转化为________和ATP中活跃的化学能。若CO2 浓度降低,暗反应速率减慢,叶绿体中电子受体NADP+减少,则图b中电子传递 速率会________(填“加快”或“减慢”)。
________(从光合作用原理和Rubisco催化反应特点两个方面作答)。
2017四川农业大学考研——植物生理学 名词解释
学霸备考16年考研植物生理学考前冲刺——名词解释篇15年真题1.次级共运转(次级主动运输):以质子动力作为驱动力的跨膜离子转运,使质膜两边的渗透能增加,该渗透能是离子或者中性分子跨膜转运的动力。
2.细胞的信号转导:偶联各种胞外刺激信号与其相应的生理反应之间的一系列分子反应。
3.希尔反应:离体叶绿体在光下所进行的分解水并放出氧气的反应。
4.渗透调节:植物细胞通过主动增加溶质降低渗透势,增强吸水和保水能力,以维持正常细胞膨压的作用。
5.交叉适应:植物经历了某种逆境之后,能提高对另一逆境的抵抗能力。
对不同逆境间的相互适应作用。
6.光饱和点:在一定范围内,光合速率随着光照强度的增加而加快,光合速率不再继续增加时的光照强度称为光饱和点。
7.光的形态建成:依赖光控制细胞的分化、结构和功能的改变,最终汇集成组织和器官的建成,就称为光形态建成。
8.极性运输:生长素只能从植物体形态学上端向下端运输,不能反之。
9.单盐毒害:植物培养在单种盐溶液中所引起的毒害现象。
10.水孔蛋白:存在于生物膜上的一类具有选择性、高效转运水分功能的内在蛋白。
14年真题1.乙烯的三重反应:乙烯使黄化豌豆下胚轴变矮变粗和横向生长。
2.细胞全能性:植物体的每一个生活细胞携带着一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
3.临界日长:昼夜周期中,引起长日植物成花的最短日照长度或引起短日植物成花的最长日照长度。
4.花芽分化:叶芽的生理和组织状态向花芽的生理和组织状态转化的过程。
5.光合速率:指光照条件下,植物在单位时间单位叶面积吸收CO2的量(或释放O2的量)。
6.植物激素:在植物体内合成,并从产生之处运送到别处,对生长发育起显著作用的微量有机物。
7.光合单位:叶绿体中不是所有的叶绿素分子都直接参与光化学反应将光能转换为化学能。
大约300个叶绿素分子组成一个功能单位才能进行光子的吸收,该功能单位称为光合单位,它是进行光合作用的最小结构单位。
希尔反应的结论-概述说明以及解释
希尔反应的结论-概述说明以及解释1.引言1.1 概述希尔反应是指一种特定的化学反应,该反应以俄罗斯化学家希尔的名字命名。
它在化学领域具有重要的意义,并引起了广泛的研究和应用。
希尔反应是一种氮气化合物的合成反应,它通过在碱性条件下将亚硝基酚与芳香胺反应而得到。
希尔反应产生了一系列的氮气化合物,这些化合物对于药物合成、材料科学和生物化学等领域都具有重要的应用价值。
希尔反应的机理涉及多个步骤,包括氧化、偶合和还原等过程。
首先,亚硝基酚在碱性条件下被氧化为亚硝基芳香化合物。
随后,亚硝基芳香化合物会发生偶合反应,形成氮气化合物。
最后,通过还原反应,氮气化合物会被还原为相应的芳香胺。
这些步骤相互作用,最终完成了整个希尔反应过程。
希尔反应在医药领域具有广泛的应用。
许多药物的合成和改进都依赖于希尔反应。
例如,一些抗癌药物和抗生素的制备过程中,希尔反应被广泛用于构建氮气化合物骨架。
此外,希尔反应在材料科学领域也得到了广泛的应用。
通过希尔反应,可以制备出具有特殊性质的氮气化合物,从而用于制备特定的材料,如金属-有机骨架化合物和有机光电材料等。
此外,希尔反应还在生物化学研究中发挥重要作用,例如,通过希尔反应可以合成出具有特定生物活性的分子,用于药物研发和生物学研究等领域。
尽管希尔反应在各个领域具有广泛的应用,但也存在一些局限性。
首先,希尔反应的研究仍然面临着反应选择性和产率等方面的挑战。
其次,希尔反应的条件较为苛刻,需要较强的碱性条件和适当的温度控制,这限制了其在一些条件较为特殊的反应环境中的应用。
此外,希尔反应还受到一些基团不兼容性的限制,这限制了其反应底物的选择范围。
未来,希尔反应仍然具有很大的发展潜力。
随着化学合成方法的不断发展,人们对希尔反应的机理和条件有了更深入的理解,并且能够设计出更高效、更具选择性的希尔反应体系。
未来的研究可以进一步探索希尔反应的反应性质和应用范围,以应对当前的挑战,并为药物合成、材料科学和生物化学等领域的发展提供更多有益的贡献。
植物生理实验希尔反应
植物生理学实验希尔反应的观察和反应速率的测定摘要:本实验以新鲜的菠菜叶片为实验材料;以菠菜的离体叶绿体为实验对象,由离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂,根据2,6 -二氯酚靛酚在光下从蓝色到粉红色再到无色的变化,观察希尔反应。
在本实验中观察到,加入叶绿体悬浮液的试管,在光下由蓝色变为绿色(由于叶绿体存在的原因);暗处的试管仍为蓝色。
一、实验原理与实验目的实验原理:希尔发现,离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂(如2,6 -二氯酚靛酚、高铁停化钾、苯醍、NADP+、草酸等)2H2O+2A 2AH2+O2希尔反应的测定的方法是(1)放氧速率;(2)氧化剂被还原的速率。
本实验中2,6 -氯酚靛酚还原后,溶液由兰色变为无色。
实验目的:观察和测定希尔反应,了解叶绿体在光合放氧中的作用。
二、实验材料和方法实验材料:菠菜实验器材:离心机、分光光度计、天平、研钵、漏斗、容量瓶、量筒、烧杯、纱布、移液管、台灯等实验试剂:(1)提取液(0.067M 磷酸缓冲液,pH 6.5 + 0.3M 蔗糖+ 0.01M KCl ); (2)0.1% 2,6 -二氯酚靛酚(溶于0.067M磷酸缓冲液+0.01%KCl)三、实验步骤1. 离体叶绿体悬浮液的制备称取8克叶片,加10ml预冷提取液研磨,在研钵中捣碎30秒钟后,继续加入15ml冷提取液;经过二层纱布过滤,去残渣,挤出滤液,置于离心管中。
以1000转/分离心3分钟;弃去沉淀。
以3000转/分离心上层液,8分钟,弃去上清液,沉淀为破碎的叶绿体。
用20ml提取液悬浮沉淀,置于冰浴备用。
2. 离体叶绿体对2,6 -二氯酚靛酚的还原作用取2支试管,分别加入5ml叶绿体悬浮液和1ml 0.1%的2,6 -二氯酚靛酚。
一试管照光,另一试管置于黑暗。
5-10min后观察溶液颜色的变化。
四、实验结果与讨论实验结果:黑暗处的试管颜色未发生变化,一直都是蓝绿色;光照下的试管颜色明显变浅,由较深的蓝绿色变为浅绿色,证明希尔反应的存在,可见离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂。
希尔反应
实验17.希尔反应左哥一、实验目的:通过对希尔反应的观察,理解作为植物光合作用原料之一的水的作用和光反应实质,比较希尔反应与植物活体中得水的光解的异同。
二、实验原理:R.Hill(1937)发现离体叶绿体在提供特定氢受体(氧化剂)的条件下照光,使水分解放氧的现象,称希尔效应。
其氧化剂(2,6-D),成为希尔氧化剂。
希尔氧化剂采用2,6-D,氧化型的2,6-D呈蓝色(碱)或红色(酸),还原性的2,6-D无色。
三、材料和试剂材料:女贞叶片试剂:希尔反应提取液,0.1%2,6-D四、操作方法:1、叶绿体悬浮液制备:用天平称取10g*200ml,又加入希尔提取液,入豆浆机离心。
2、离体叶绿体对染料的还原作用:取小试管两支,加入2ml提取液,10滴2,6-D,一支照光,一支置于黑暗条件下,10min后,取出,比较两个处理的溶液颜色有何不同。
五、实验结果分析:照光的试管颜色有墨绿色变为浅绿色;无光照的试管仍为墨绿色;这是由于离体叶绿体在光照下分解放氧的现象,使得2,6-D被光合作用所产生的还原物还原成无色。
实验33.花青素的测定左哥一、实验目的:花青素是类黄酮类色素花色素中最重要的一种,广泛存在于植物花、果实、茎叶中,对这些器官的观赏价值和商品形状有重要影响。
本实验学习花青素的提取及测定方法。
二、实验原理:花青素在酸性溶液中呈现红色,其颜色的深浅与花青素的浓度成正比。
花青素酸性溶液的吸收高峰波长是530nm,摩尔消光系数4.62X104,故可用分光光度法测定其含量。
但是一些提取液中常含有叶绿素存在,干扰测定。
因此,需同时测定提取液在629nm和659nm 波长下的光密度值,并用Greesy公式准确计算出花青素的光密度值,才能计算花青素的含量。
三、试剂和材料1、材料:红花继木2、试剂:0.1mol/L的盐酸乙醇溶液四、实验步骤:1、花青素的提取:取2g红花继木,将材料放在三角瓶中,加入提取液10ml,放在60℃水浴中浸提1h,期间更换浸提液3次,最后将提取液装入25ml容量瓶中,用提取液定容至刻度备用。
希尔反应图
Q1::三元体系垂直截面不一定能使用杠杆原理?
(1)杠杆定律表示在一定温度下,合金两个相的相对含量与合金成分点到两个相区线的距离成反比。
杠杆定律的应用必须保证自由度为零的条件。
在三元合金相图中的垂直截面中,及时温度一定,此时的自由度f=c-p=3-2=1,也不满足自由度为零的条件。
(2)在变温截面上不能表示相的成分,因为平衡相的成分不是都落在一个变温截面上,因此在变温截面上就不一定能应用杠杆定律计算平衡相的百分含量。
Q2:伪二元系、子体系、同成分熔化中间相、异成分熔化中间相
伪二元系:两种以上元素形成的合金,能够用正常的二元相图来描述;其原因之一是由于其它元素都固溶(或形成化合物)而只形成了两相(或有其他微量相,但不影响相图)子体系:三元系中在三个组元和一致熔二元中间相及三元中间相之间可能形成伪二元系,并将此三元系分解为两个部分,称为子体系。
同成分熔化中间相:化合物在熔点以下加热不发生分解,加热到熔点可以直接熔化成同成分的熔体.这种熔化方式称为同成分熔化,这样的化合物,称为同成分熔化化合物。
如图中C所示:
异成分熔化中间相:指只能在低温下以固相稳定存在,当升温到某一温度时,会发生熔融分解,转变为液相和一个组成与原化合物不同的固相。
如图中C所示:
Q3:截面图:相数差为1的相邻相区以线段交界;相数差大于1和等于0的相邻相区只能交于一点,举例说明
如图所示,单相区1与两相区4相交于ab,三相区2、3与两相区分别相交于bc和ad。
三相区2、3与单相区1分别相交于a、b两点。
Q4:退化反应举例
Al-Ni-Ti三元系的希尔反应图
边际二元系:
三元系:
希尔图:。
叶绿体的提取和希尔反应活性检测
青菜与菠菜叶绿体的希尔反应活性研究摘要本实验研究了青菜和芹菜的希尔反应活性。
实验分别测定了青菜叶绿体和菠菜叶绿体的OD620值。
通过OD620值变化反映出了叶绿体的希尔反应活性,对青菜的叶绿体和菠菜的叶绿体希尔反应活性进行了比较,通过比较发现青菜的叶绿体希尔反应的活性比菠菜的叶绿体希尔反应活性要高一点。
并且还利用显微镜测定了叶绿体的大小。
关键词:青菜;菠菜;叶绿体;希尔反应活性叶绿体的大小叶绿体是植物细胞光合作用的场所,对植物的生长有着重要的作用。
叶绿体的光合作用活性直接关系到植物的生长是否良好,对植物的生长等各方面有着很重要的影响。
通过本次实验我们利用在等渗溶液中运用差速离心法将青菜和芹菜的叶绿体分离出来。
并且比较他们叶绿体活性,对这两种植物的希尔反应活性有了一个比较基本的了解。
1 材料与方法1.1.1材料青菜,菠菜1.1.2 试剂与仪器离心机、分光光度计、光照培养室、冰块、提取介质、0.5mol/L蔗糖、10mmol/L Nacl;10mmol/L2.6-DCIP(2,6-二氯靛酚)溶液;2% Triton X-100。
1.2 方法1.2.1 提取叶绿体。
两个小塑料盆中装上冰块,一只装半盆冰,取一个冷冻的研钵放入小盆中。
另一只小塑料盆装满冰块,将离心管插入其中冷却。
称取5克新鲜青菜叶片或芹菜叶片,剪成碎片放入研钵中。
加10mL预冷的提取介质和少许石英砂,在冰浴中迅速研磨成匀浆,补加5mL提取介质。
从冰箱中取出一只预冷的漏斗和离心管,在漏斗上装4层纱布,把匀浆倒在纱布上,让匀浆过滤到一只预冷的离心管中,并挤出纱布中的匀浆液,收集10mL 匀浆与离心管中(为了保证叶绿体的活性,各步骤都要在冰浴条件下进行)。
室温下800rpm离心3min,离心后将上清液倒入另一只预冷的离心管中。
沉淀物是细胞碎片、石英砂和细胞核。
上清液在室温下2000rpm离心8 min,弃上清液,沉淀物主要为叶绿体。
在离心管中,用6mL提取介质悬浮沉淀物2,得到叶绿体提取液置冰浴中备用。
实验四光合作用的希尔反应
思考题
解释叶绿体浓度和光照强度对希尔反应有何 影响? 影响? DCMu抑制希尔反应活性的机理何在? 抑制希尔反应活性的机理何在? 抑制希尔反应活性的机理何在
注意事项
3.照光时: 照光时: 照光时 照光前同时去掉黑纸,照光结束后先用黑纸包好, 照光前同时去掉黑纸,照光结束后先用黑纸包好,待测定 同时去掉黑纸 先用黑纸包好 OD值时去掉。 值时去掉。 值时去掉 切记不能将水溅到灯泡,以防灯泡爆炸。 切记不能将水溅到灯泡,以防灯泡爆炸。 不能将水溅到灯泡 4.比色: 比色: 比色 注意两次比色时的波长不同( 注意两次比色时的波长不同(652nm &.600nm)。 波长不同 )。
注意事项
1.提取叶绿体时: 1.提取叶绿体时: 提取叶绿体时 在低温条件(冰浴)下进行全过程操作; 低温条件(冰浴)下进行全过程操作; 条件 离心管需相互配平后才能离心; 离心管需相互配平后才能离心; 配平后才能离心 在两次离心时,第一次留上清液,第二次弃上清液; 在两次离心时,第一次留上清液,第二次弃上清液; 将沉淀悬浮均匀(用移液器吹) 将沉淀悬浮均匀(用移液器吹)后,放在冰浴中保存,待实 放在冰浴中保存, 验结束后方能弃掉。 验结束后方能弃掉。 2.加样过程中: 2.加样过程中: 加样过程中 试管一定要标号; 试管一定要标号; 标号 希尔反应的加样,加的不是丙酮稀释液,而是用提取液稀释 希尔反应的加样,加的不是丙酮稀释液,而是用提取液稀释 的叶绿体悬浮液; 叶绿体悬浮液;
将叶片5g去叶脉后剪碎放于预冷的研钵先加入5ml预冷的提取液研磨成匀浆再加5ml预冷的提取液混匀将所有的匀浆液用4层纱布过滤弃去杂质
实验四
光合作用的希尔反应
实验原理
希尔反应: 光 2H2O +2A 叶绿体 实验中用的氧化剂A是2,6-二氯靛酚(2,6- D),是一种蓝色染料,接受电子和H+ 后被还原成 无色。在光下,叶绿体将2,6-D还原,从蓝色到无 色。通过测定其光密度的变化,可以表示叶绿体的 还原能力。 2AH2+O2
叶绿体希尔反应实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解希尔反应的基本原理和过程。
2. 掌握希尔反应实验的操作步骤。
3. 通过观察希尔反应现象,加深对光合作用光反应过程的理解。
二、实验原理希尔反应(Hill reaction)是指在光照条件下,绿色植物的叶绿体裂解水,释放氧气并还原电子受体的反应。
该反应由英国科学家罗伯特·希尔发现,故称希尔反应。
希尔反应是光合作用光反应过程中的一个重要环节,其基本原理如下:1. 在光照条件下,叶绿体中的水分子被光能激发,分解为氧气、质子和电子。
2. 分解产生的氧气从叶绿体释放到外界。
3. 电子通过电子传递链传递,最终被还原为NADPH或NADH。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:菠菜叶、蒸馏水、2,6-二氯酚靛酚(2,6-DICP)、磷酸缓冲液、蔗糖、KCl、离心机、分光光度计、研钵、漏斗、容量瓶、量筒、烧杯、纱布、移液管、台灯等。
2. 实验试剂:提取液(0.067M磷酸缓冲液,pH 6.5,0.3M蔗糖,0.01M KCl)、0.1% 2,6-二氯酚靛酚(溶于0.067M磷酸缓冲液0.01%KCl)。
四、实验步骤1. 准备菠菜叶,洗净后放入研钵中。
2. 加入适量蒸馏水,用研杵充分研磨,制成菠菜叶匀浆。
3. 将菠菜叶匀浆用纱布过滤,收集滤液。
4. 将滤液倒入离心管中,以3000 r/min离心10分钟,弃去上清液。
5. 向离心管中加入适量提取液,用研杵充分研磨,制成叶绿体悬浮液。
6. 将叶绿体悬浮液倒入比色皿中,用分光光度计测定其OD值。
7. 将叶绿体悬浮液分为两组,分别置于光照和暗处。
8. 在光照组中,加入适量2,6-DICP溶液,观察颜色变化。
9. 在暗处组中,加入适量2,6-DICP溶液,观察颜色变化。
10. 记录两组实验结果。
五、实验结果与分析1. 光照组实验结果显示,加入2,6-DICP溶液后,叶绿体悬浮液由蓝色变为无色。
2. 暗处组实验结果显示,加入2,6-DICP溶液后,叶绿体悬浮液仍为蓝色。
希尔反应名词解释
希尔反应名词解释希尔反应是一种在化学实验中常见的氧化还原反应。
它由英国化学家尤金·沃顿·希尔(Eugene W. Hille)于19世纪末发现并命名。
希尔反应通常用于测定含有二价铁离子(Fe2+)的溶液或溶液中的其他金属离子。
该反应的基本原理是,将希尔试剂与含有二价铁离子的溶液混合,希尔试剂会接受溶液中的电子,从而还原为三价铁离子(Fe3+),同时产生具有蓝紫色的化合物。
其化学方程式可表示为:Fe2+ + [Co(NH3)6]3+ → Fe3+ + [Co(NH3)6]2+其中,[Co(NH3)6]是希尔试剂,它是一种六配位的六氨基钴离子,具有橙黄色。
反应中的铁离子由二价氧化为三价后,希尔试剂从橙黄色变为蓝紫色,这是因为反应生成的[Co(NH3)6]2+具有与[Co(NH3)6]3+不同的吸收光谱。
希尔反应的特点是快速、灵敏和可见光测量。
由于产物具有特殊的颜色,所以可以直接通过观察颜色变化来判断反应是否发生。
此外,该反应对温度变化不敏感,可以在相对较宽的温度范围内进行测定。
希尔反应在分析化学中应用广泛。
它可以用于测定含有二价铁离子的溶液中的铁含量,例如自来水中的铁含量。
此外,该反应还可以用于测定其他金属离子,如钴、铜、锌等。
通过选择合适的试剂体系和控制反应条件,可以实现对特定金属离子的选择性测定。
在实验室中,希尔反应常用于分析化学实验、教学实验和质量控制中。
它不仅简单易行,而且准确可靠,因此被广泛应用于各个领域。
此外,希尔反应的原理也为其他化学分析方法的发展提供了基础,例如分光光度法、原子吸收光谱法等。
总的来说,希尔反应是一种常用的化学分析方法,适用于测定溶液中的二价金属离子含量。
它的原理简单,操作方便,而且可以通过观察颜色变化来判断反应是否发生,具有快速、灵敏和可见光测量的特点。
希尔反应在实验室分析、教学和质量控制等领域有重要应用。
希尔反应的结论
希尔反应的结论全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:希尔反应是人体内一种重要的免疫反应,也被称为细胞毒性T细胞反应。
它是指免疫系统中的细胞毒性T细胞对感染体细胞、肿瘤细胞和自身异常细胞的杀伤作用。
希尔反应是淋巴细胞介导的一种免疫应答,通过这种反应,机体可以清除感染病原体和异常细胞,保持身体的健康。
在希尔反应的过程中,抗原首先被抗原提呈细胞摄取并加工成小片段,在这个过程中,抗原被结合到主要组织相容抗原(MHC)分子上形成MHC-抗原复合物,然后将MHC-抗原复合物显示在细胞表面,供免疫系统中T细胞识别。
细胞毒性T细胞通过其受体与MHC-抗原复合物结合,从而被激活并释放细胞毒素,最终引发目标细胞的凋亡。
希尔反应对于清除感染性疾病起着非常重要的作用。
在病原体侵入机体后,免疫系统会迅速启动希尔反应,通过激活细胞毒性T细胞来清除感染细胞,防止疾病的发展。
希尔反应还在预防和治疗肿瘤方面发挥着重要作用。
肿瘤细胞会产生一些抑制性因子来逃避免疫系统的攻击,而希尔反应可以帮助身体识别并摧毁这些肿瘤细胞,从而阻止肿瘤的生长和扩散。
希尔反应还在自身免疫性疾病的治疗中发挥着至关重要的作用。
自身免疫性疾病是免疫系统错误地攻击正常组织和细胞的疾病,常见的病例包括类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等。
通过激活希尔反应,可以清除那些异常的自身细胞,从而减轻自身免疫性疾病的症状。
希尔反应是一种非常重要的免疫反应,它对维持身体的免疫平衡、清除病原体、防治肿瘤和自身免疫性疾病等方面都起着关键作用。
科学家们也在不断深入研究希尔反应的机制,以便开发更加有效的免疫治疗方法,帮助人类更好地抵抗疾病。
希尔反应的研究不仅有助于提高医疗水平,也为人类健康带来了无限的希望与可能。
【文章结束】。
第二篇示例:希尔反应(Hill reaction)是光合作用中一个重要的反应过程,通过这一反应,植物可以将光能转化为化学能,并用于合成有机物质。
这一过程发生在植物叶绿体中的光合作用复合物II(PSII)上,是光合作用的第一个反应步骤。
希尔反应方程式
希尔反应方程式希尔反应(Hill reaction)是指在光照条件下,绿色植物的叶绿体裂解水,释放氧气并还原电子受体的反应。
该反应由英国科学家罗伯特•希尔发现,故称“希尔反应”。
内容详见光学作用光学作用中,叶绿体在阳光的作用下,把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖,同时释放氧气:12H2O + 6CO2 + 阳光→(与叶绿素产生化学作用); C6H12O6 (葡萄糖) + 6O2 + 6H2O注意:上式中等号两边的水不能抵消,虽然在化学上式子显得很特别。
原因是左边的水,是植物吸收所得,而且用于制造氧气和提供电子和氢离子。
而右边的水分子的氧原子则是来自二氧化碳。
为了更清楚地表达这一原料产物起始过程,人们更习惯在等号左右两边都下写上水分子,或者在右边的水分子右上角打上星号。
12H2O + 阳光→12H2 + 6O2 [光反应] 12H2 (来自光反应) + 6CO2 →C6H12O6 (葡萄糖) + 6H2O [暗反应]植物的光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤如下:光反应场所:类囊体影响因素:光强度,水分供给植物光合作用的两个吸收峰叶绿素a,b的吸收峰过程:叶绿体膜上的两套光合作用系统:光合作用系统一和光合作用系统二,(光合作用系统一比光合作用系统二要原始,但电子传递先在光合系统二开始,一二的命名则是按其发现顺序)在光照的情况下,分别吸收700nm和680nm波长的光子,作为能量,将从水分子光解过程中得到电子不断传递,其中还有细胞色素b6/f的参与,最后传递给辅酶NADP,通过铁氧还蛋白-NADP还原酶将NADP还原为NADPH。
而水光解所得的氢离子则因为顺浓度差通过类囊体膜上的蛋白质复合体从类囊体内向外移动到基质,势能降低,其间的势能用于合成ATP,以供暗反应所用。
而此时势能已降低的氢离子则被氢载体NADP带走。
一分子NADP可携带两个氢离子。
这个NADPH+H离子则在暗反应里面充当还原剂的作用。
叶绿体实验论文
青菜、羊蹄叶绿体的提取和希尔反应对比性研究冷大亮(华东师范大学生命科学学院,上海闵行200241)摘要:关键词:青菜羊蹄叶绿体希尔反应差速离心前言:1 材料与方法:1.1 材料:青菜、羊蹄叶1.2 方法:1.2.1叶绿体的提取分别取5g新鲜青菜叶片和羊蹄叶片,剪碎(除去粗大的叶脉),加入10ml预冷的提取介质和少许石英砂,在冰浴中迅速研磨成浆,补加5ml提取介质,将匀浆过滤,收集10ml匀浆与离心管中。
室温下800rmp离心3min,离心后取上清在室温下2000rmp离心8min,弃上清。
在离心管中,用6ml提取介质悬浮沉淀,制成沉淀悬液,即为叶绿体提取液,置冰浴中备用。
取2ml叶绿体提取液于一预冷的试管中,加入10ml提取介质,得稀释后的叶绿体悬液。
1.2.2 叶绿体希尔反应活性的测定取5支试管,分别编号1、2、3、4、5,然后按下表所示加入各试剂盒进行预处理:当第2、3、4、5管中加入2,6-二氯靛酚后立即摇匀,倒入相应的比色杯中,迅速测定620nm 处的OD值,此时代表作用时间为0时的OD值。
然后将比色杯置于日光灯下照光,每隔3min快速测下OD值,连续进行光照和读数,直至OD值变化接近稳定为止。
1.2.3 叶绿体大小的测定运用显微测微尺分别测量青菜和茼蒿的叶绿体的大小。
2 结果与分析:2.1 叶绿体希尔反应活性的测定OD值0min 3min 6min 9min 12min 15min2 1.947 1.478 0.923 0.822 0.814 0.8193 2.17 2.096 2.094 2.086 2.062 2.0464 1.752 1.684 1.648 1.616 1.591 1.5715 1.682 1.668 1.659 1.657 1.64 1.6354 讨论参考文献:羊蹄Radix Rumicis Japonici别名牛舌头、土大黄、野大黄。
来源为蓼科植物羊蹄Rumex japonicus Houtt.的根。
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植物生理学实验报告
实验名称:离体叶绿体希尔反应的观察——染料还原法
姓名:
学号:
系别:
班级:
实验日期:2012.12.05
同组姓名:
实验报告内容
一、摘要
实验以新鲜的菠菜叶片为实验材料;以菠菜的离体叶绿体为实验对象,由离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂,根据2,6 -二氯酚靛酚在光下从蓝色到粉红色再到无色的变化,观察希尔反应。
在本实验中观察到,加入叶绿体悬浮液的试管,在光下由蓝色变为绿色(由于叶绿体存在的原因);暗处的试管仍为蓝色。
二、实验原理
希尔发现,离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂(如2,6 -二氯酚靛酚、高铁氰化钾、苯醌、NADP+、草酸等)。
三、实验目的
以菠菜叶片的离体叶绿体为实验对象,根据2,6 -二氯酚靛酚再光下从蓝色到无色的变化,观察离体叶绿体的希尔反应,了解叶绿体在光合放氧中的作用。
四、实验器材和试剂
实验材料:新鲜菠菜叶片
实验器材:离心机、分光光度计、天平、研钵、漏斗、容量瓶、量筒、烧杯、纱布、剪刀、移液管、试管等
实验试剂:(1)叶绿体提取液(0.067mol/L磷酸缓冲液,pH 6.5 + 0.3moi/L蔗糖+
0.01mol/LKCl);(2)0.1% 2,6 -二氯酚靛酚(溶于0.067mol/L磷酸缓冲液+0.01%KCl)
五、实验步骤
1.离体叶绿体悬浮液的制备
称取8g叶片,加10ml预冷提取液研磨,在研钵中捣碎30秒钟后继续加入15ml冷提取液;经过二层纱布过滤,去残渣,挤出滤液,置于离心管中。
以1000转/分离心3分钟;弃去沉淀(破碎的细胞或组织残渣)。
将上清液移至另一离心管中,再以3000转/分离心8分钟,弃去上清液,沉淀为破碎的叶绿体。
沉淀悬浮于20ml 的提取液中,此即为叶绿体悬浮液。
2.离体叶绿体对2,6 -二氯酚靛酚的还原作用
取2支试管,分别加入5ml叶绿体悬浮液和2ml 0.1%的2,6 -二氯酚靛酚,混匀。
一试管置于阳光下,另一试管置于黑暗处。
5min后在两试管中分别继续加入2ml 0.1%的2,6 -二氯酚靛酚,置于与之前相同的环境中,10min后对比观察两试管颜色的不同。
六、实验结果
黑暗处的试管颜色未发生变化。
光照下的试管颜色明显变浅,证明希尔反应的存在,可见离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂。
七、讨论
1、离体叶绿体对染料的还原作用实验中,比较两个处理的溶液颜色有何不同,并解释实验结果。
在实验中,最后提取的叶绿体悬浮液分成了两份,加入2,6-二氯酚靛酚后,一份在光照条件下,一份在黑暗条件下。
在黑暗条件下的叶绿体悬浮液一直是蓝色的;在光照条件下的叶绿体悬浮液在加入2,6-二氯酚靛酚后为蓝色,而放在光下一段时间之后叶绿体悬浮液又慢慢变成原来的绿色。
这是由于叶绿素在光照条件下被激活,而释放出电子,从而还原某些氧化剂,本实验是2,6-二氯酚靛酚。
2,6-二氯酚靛酚本来是蓝色的,加入后使得提取液也显蓝色,而2,6-二氯酚靛酚被还原后变为无色,这时溶液又恢复原本的颜色。
在进行了2次之后,提取液不再变色,一直显示为蓝色,估计原因可能是提取液中的某些参加反应的物质被消耗殆尽或者是长时间
光照使得叶绿体受到破坏,叶绿素分解。
2、注意事项:
(1)光对叶绿素有破坏作用,实验操作应在弱光下进行,且应尽量在短时间内研磨。
(2)色素提取液若混有其它物质导致浑浊,将影响吸光度的测定,应重新过滤。
3、实验心得
通过这次实验,对叶绿体色素有了更加深刻的了解,更好地掌握了叶绿体色素的理化性质。
叶绿素光合作用产生氧气, 由离体叶绿体悬浮液在光下能还原某些氧化剂。
在以后的实验中要注意更加耐心、细致,才能得到良好的实验结果。
在皂化反应的对照组进行实验的过程中,第一次实验因一次性加入5ml 2,6 -二氯酚靛酚,导致褪色变化不明显,经再次进行实验后得到了准确的实验结果。
八、参考文献
王英典,刘宁,刘全儒,姜帆《植物生物学实验指导》北京:高等教育出版社,2011年1月
周云龙《植物生物学》北京:高等教育出版社,2011年1月。