Auteurs: Mintje van Lier en Sander van Andel
15 januari 2002
Samenvatting:
De vraagstelling achter dit experiment is: in welk gedeelte
van de keten van reacties, die begint met de diffusie van CO2 en
eindigt met de zetmeelsynthese, grijpt DCMU in. En hoe verloopt het transport
van CO2 ,toegevoegde glucose en DCMU door het weefsel van de
bladponsjes van de tabak plant. Dit is onderzocht door met drie variabelen
namelijk licht, DCMU en glucose de verschillende reacties te bekijken in acht
petrischalen. Hieruit concludeerden wij dat DCMU de fotosynthese verstoort,
maar de zetmeelsynthese ongemoeid laat. Ook bleek dat het transport van CO2
voornamelijk via de huidmondjes gaat. Zowel de glucose als de DCMU wordt
via de zijkant van de bladponsjes naar binnen getransporteerd.
Inleiding:
Als bescherming van gewassen worden in de landbouw
herbiciden gebruikt. Deze herbiciden, bijvoorbeeld DCMU
(3-3,4-dicloorfenyl-1,1-dimethylureum) hebben als doel het verwijderen van
ÒonkruidÓ doormiddel van ingrijpen
in de koolstof huishouding. De stof kan op verschillende gedeelte van de
koolstofhuishouding ingrijpen. De C3Ðverbindingen die worden gevormd
in de fotosynthese kunnen
verschillende processen ondergaan.
EŽn van die processen is de omvorming van de trifosfaten tot zetmeel in de
chloroplast. Zetmeel kan gevormd worden van de C3Ðverbindingen uit
de fotosynthese maar kan ook gevormd worden als er glucose of andere suikers in
de chloroplasten worden getransporteerd. De vraag die nu gesteld kan worden is
in welk gedeelte van de keten van
reacties die begint met de diffusie van CO2 en eindigt met de
zetmeelsynthese grijpt een herbicide als DCMU in. En hoe verloopt het transport
van CO2, toegevoegde glucose en DCMU door het weefsel van de
bladponsjes.
Materiaal en methode:
De plant die bij deze proef gebruikt wordt is de tabak
(Nicotiana tabacum) plant. De materialen die zijn gebruikt en de manier waarop
het experiment is uitgevoerd, is zoals in de practicumhandleiding is
beschreven. Er is ŽŽn handeling anders uitgevoerd. Namelijk bij een petrischaal
die in het donker was geplaatst en waarbij geen DCMU maar wel glucose was
toegevoegd. Bij deze petrischaal zijn de bladponsjes met de onderkant, waar de
meeste huidmondjes zijn, in de vloeistof geplaatst in plaats van andersom.
Resultaten:
á
Bij de schaal
met licht, met glucose en met DCMU verschijnt een zwarte rand op de bladponsjes
en is de binnenkant bruinrond.
Discussie:
De kleuringen waar
in deze discussie over gepraat wordt, tonen zetmeel aan. Dit zetmeel wordt
omgezet uit glucose.
Als eerste worden
de petrischalen waar bij beide wel licht maar geen glucose was met en zonder
DCMU vergeleken. De schaal met DCMU heeft een duidelijk lichtere tint dan de
schaal zonder DCMU. In beide schalen was geen glucose aanwezig in de oplossing.
De zetmeel die gevormd is moet dus voortkomen uit de glucose die gevormd is
door de fotosynthese. In de schaal zonder DCMU was een donkerdere tint te zien.
Hieruit valt te concluderen dat DCMU de fotosynthese remt.
Uit deze
petrischaal zonder DCMU en zonder glucose die in het licht heeft gestaan,
blijkt ook dat CO2 via de stomata naar binnen diffundeert. De
bladponsjes waren zeer egaal gekleurd. Hieruit blijkt dat CO2 gelijkmatig
over het ponsje verdeeld was. De
bladponsjes lagen namelijk met de onderkant omhoog waardoor de stomata direct
aan de lucht grensden. Zo kon over het gehele ponsje gelijkmatig CO2
worden opgenomen in tegenstelling tot slechts opname via de randen. De CO2 is namelijk
essentieel bij de fotosynthese.
De petrischaal met
DCMU en zonder glucose die in het licht heeft gestaan is aan de binnenkant
sterker gekleurd dan aan de buitenrand. De DCMU die de fotosynthese blokkeert
heeft in de buitenrand een grotere blokkerende rol gespeeld dan in de
binnenkant van de bladponsjes. Hieruit blijkt dat DCMU via de zijkant
bladponsjes naar binnen diffundeert.
De petrischalen met
glucose en met DCMU zowel in het
donker als in het licht vertonen zwarte rand. In deze schalen kan geen
fotosynthese hebben plaatsgevonden. In de donkere sowieso niet omdat er geen
licht aanwezig was, maar in beide eigenlijk niet omdat er DCMU aanwezig was die
de fotosynthese remde. Het zetmeel dat aangetoond wordt met de zwarte rand is
dus gevormd uit de opgenomen glucose uit de oplossing via rand. Uit deze twee
petrischalen blijkt ook dat DCMU de zetmeelsynthese niet remt want er wordt wel
zetmeel aangetoond die is omgezet uit glucose die opgenomen is uit de oplossing.
De rede dat glucose
minder door dringt in de bladponsjes dan DCMU is omdat DCMU een agressief
bestrijdingsmiddel is dat erop gebouwd is om tot diep in de plant door te
dringen. Zodat de stof overal in de plant de fotosynthese kan remmen.
Een fout die is gemaakt tijdens het experiment is dat de bladponsjes die in het donker hebben gestaan en wel glucose en geen DCMU in de oplossing hadden verkeerd om hebben gelegen. Deze bladponsjes zijn geheel zwart gekleurd omdat de stomata in de oplossing lagen. Hierdoor is over het gehele blad glucose opgenomen wat daarna is omgezet in zetmeel. Wanneer het blad goed zou hebben gelegen, namelijk met het overgrote deel van de stomata naar boven, zou er waarschijnlijk een zwarte buitenrand zijn verschenen door de opnamen van glucose. De binnenkant zou in dat geval licht getint zijn geweest.