Zetmeelvorming in bladeren

In planten wordt zetmeel gevormd. Maar hoe gebeurt dat? Welke factoren spelen daarbij een rol? En hoe kun je zetmeel in bladeren aantonen?

Theorie

Fotosynthesereactie: 12H2O + 6CO2 + licht -->→ C6H12O6 (glucose) + 6O2 + 6H2O

Zetmeel wordt gevormd bij de fotosynthese met behulp van bladgroenkorrels en licht. Het gevormde zetmeel wordt tijdelijk opgeslagen in de bladeren.

Chlorofyl a, chlorofyl b en caroteen zijn pigmenten in een plant, die bij de fotosynthese zorgen voor het absorberen van energie uit licht. De energie wordt als chemische energie opgenomen door elektronen in de pigmentmoleculen. Vervolgens komen die elektronen in een ruimere baan om de atoomkern van de pigmentmoleculen terecht. Zo raken ze los en worden aangetrokken door elektronenacceptoren, die dan energierijk worden. Of kunnen ze hun energie geleidelijk afstaan voor de vorming van ATP.

De glucose die bij de fotosynthese onder andere wordt geproduceerd, wordt omgezet in zetmeel en in de bladeren opgeslagen. Hoe meer fotosynthese er dus plaatsvindt in een bepaald gedeelte van een plant, hoe meer zetmeel er dan in dat gedeelte voorkomt. Zetmeel kun je aantonen met de indicator, JKJ. Als een JKJ-oplossing blauw kleurt, is het in aanraking geweest met zetmeel.

Uitvoering experiment

Doel:

Het aantonen van zetmeel, als eindproduct van de fotosynthese, in bladeren van een plant.

Benodigdheden:

• Bladeren van een plant
• Vaseline
• Aluminiumfolie
• Alcohol
• Waterbad
• Pincet
• Petrischalen
• JKJ oplossing

Uitvoering:

Voor het experiment:
We pakten 1 blad in met aluminiumfolie; 1 blad smeerden we in met vaseline aan beide zijden van het bladoppervlak; 1 blad smeerden we in met vaseline aan de bovenzijde; en 1 blad smeerden we in met vaseline aan de onderzijde. We lieten de bladeren gedurende 3 dagen aan de plant zitten.

Tijdens het experiment:
We plukten de bewerkte bladeren, en een niet behandeld blad af. Het aluminiumfolie haalden we van het ingepakte blad af. We tekenden na het afplukken één van de bladeren na. Daarna haalden we de vaseline van de bladeren af, met een in ether gedrenkte prop watten. De bladeren doodden we door ze met een knijper gedurende 1 minuut in kokend water onder te dompelen. De bladkleurstoffen extraheerden door de bladeren onder te dompelen in alcohol en vervolgens in een waterbad te verwarmen tot 80°C. Dit deden we tot de bladeren volledig kleurloos waren. We spoelden de bladeren af met warm water om de alcohol te verwijderen. Daarna legden we de bladeren op een petrischaal en goten er JKJ-oplossing over.

Meetresultaten

Bij het blad dat drie dagen in folie verpakt heeft gezeten, heeft geen zetmeelvorming plaatsgevonden. Datzelfde geldt voor de bladeren die helemaal ingevet, en aan de onderkant ingevet waren. Bij het blad dat alleen aan de bovenkant ingevet was, was er een kleine hoeveelheid zetmeel aanwezig, maar niet zoveel als bij het onbewerkte blad.

Conclusie

• Blad 1 was afgesloten van licht, door middel van aluminiumfolie en er vond geen zetmeelvorming plaats, dus geen fotosynthese.
• Blad 2 was helemaal afgesloten van CO2, door middel van invetting, en er vond geen fotosynthese plaats.
• Bij blad 3 was alleen de onderkant van het blad ingevet, dus afgesloten van CO2. De bovenkant kon wel in contact komen met CO2. Ook kon er in mindere mate licht worden opgenomen. Er vond geen fotosynthese plaats bij dit blad.
• Bij blad 4 was de bovenkant ingevet. Hierdoor was CO2 opname mogelijk voor bij de onderkant van het blad. Ook kon er, weliswaar in mindere mate, licht worden opgenomen. In dit blad heeft er wel fotosynthese plaatsgevonden.
• Bij blad 5 was het blad geen enkele belemmering opgelegd, dus hier kon het blad in contact komen met CO2 en licht. Hier vond fotosynthese plaats.

Door blad 3 en 4 kunnen we concluderen dat CO2-opname alleen plaatsvindt in de onderkant van een blad. Ook weten we nu zeker, dat fotosynthese alleen kan plaatsvinden met CO2 in combinatie met licht.