Trabajo de biología de la escuela secundaria 1200 palabras

Comprender el valor práctico y la eficacia de los aceites esenciales de plantas mediante la revisión y recopilación de información. Recopilar métodos eficaces para la extracción de aceites esenciales en entornos industriales y de laboratorio, seleccionar los métodos experimentales más adecuados, formular e implementar planes experimentales. Con base en los resultados experimentales, ajuste el plan experimental, resuma la experiencia, realice mejoras y realice un segundo experimento. Finalmente se analizaron los resultados de los dos experimentos y se obtuvo la mejor solución para la extracción de aceites esenciales. Palabras clave: aceite esencial, rosa, destilación al vapor y extracción de aceite esencial de planta, que es la fuente de fragancia floral, tiene efectos médicos y también es muy costoso. Después de la discusión, los miembros de mi grupo creyeron que al recopilar datos sobre la extracción de aceites esenciales de plantas, podemos profundizar nuestra comprensión de esta industria de extracción. Seleccionar y formular nosotros mismos planes experimentales puede mejorar nuestra investigación científica. Los cambios impredecibles provocados por los experimentos pueden hacernos sentir que el éxito de los experimentos científicos se logra con esfuerzo. Finalmente se determinó el tema: selección y exploración experimental de métodos de extracción de aceites esenciales de plantas. Después de establecer el tema del estudio de investigación, primero recopilamos información relevante sobre los métodos de extracción de aceites esenciales de plantas. Los principales métodos de extracción son: destilación al vapor, extracción química con disolventes, separación de aceite (liposucción), compresión por congelación (exprimido) y extracción con dióxido de carbono. Cada uno de estos cinco métodos tiene sus propias características: Destilación al vapor: es la operación más sencilla y de bajo coste, es el método de extracción más utilizado. Método de extracción con disolvente químico (materia orgánica): es un método común para extraer aceites esenciales de flores. Separación de aceites (liposucción): es un método costoso para extraer aceites esenciales de flores. Método de compresión por congelación (método de prensado): se utiliza especialmente para extraer aceites esenciales almacenados en las cáscaras, como los de los cítricos. Extracción de dióxido de carbono: este es un método muy costoso. La calidad del aceite esencial extraído es casi perfecta y el precio es muy caro. Considerando el costo y la dificultad del experimento, combinado con las condiciones experimentales existentes en nuestra escuela, finalmente decidimos elegir la destilación al vapor y la extracción orgánica para extraer aceites esenciales. El segundo paso es seleccionar materiales experimentales (variedades vegetales): entre muchas plantas (limoncillo, lavanda, romero, geranio, árbol de té, sándalo, bergamota, eucalipto, pino, rosa, rosa, menta, etc.), considerando el precio de materiales experimentales, facilidad de transporte y predicción de resultados experimentales, finalmente elegimos pétalos de rosa como materiales experimentales. Una vez que los preparativos experimentales estuvieron listos, comenzamos el experimento: Después de la discusión, decidimos elaborar un plan para el primer experimento basado en el libro de texto: Materiales y utensilios: solución de extracción, agua destilada, alcohol, fenol, NaCl, catéter, Erlenmeyer. matraz, equipo de destilación, vaso de precipitados, tapón de goma, tubo de vidrio delgado, termómetro, soporte de hierro, mortero, lámpara de alcohol, varilla de vidrio, etc. Pasos experimentales: después de ensamblar el equipo de extracción como se muestra, coloque los pétalos del grupo α en el matraz, agregue agua destilada a la mitad y luego haga clic en Encienda la lámpara de alcohol. Después de que el agua hierva, el gas evaporado se condensará en el tubo del condensador, saldrá del tubo de trompeta y entrará en el matraz Erlenmeyer. Recoge los extractos. Deje de recolectar después de recolectar aproximadamente 20 ml de extracto. Apague la lámpara de alcohol. Divida los extractos en cuatro grupos: A1, A2, A3 y A4 y colóquelos en tubos de ensayo. El grupo a1 pone una cucharadita de NaCl, el grupo A2 pone fenol, el grupo a3 pone NaCl y fenol y el a4 es el grupo control. Filtrar y recoger la solución hervida (amarilla) en el matraz y dividir en cuatro grupos iguales B1, B2, B3 y B4. Los pasos experimentales son los mismos que los anteriores. Coloque los pétalos del grupo γ en la copa de combustión, agregue etanol, use una varilla de vidrio para revolver los pétalos en la solución de etanol de manera uniforme y déjelo reposar. Después de teñir la solución de etanol de color rosa, la solución resultante se divide en cuatro grupos: r1, r4. Los procedimientos experimentales son los mismos que los del Grupo A. Cubra todos los tubos de ensayo con tapones de goma y séllelos. Base teórica: el aceite esencial formará un líquido turbio después de la extracción. Dado que su densidad es cercana a la de la solución, no es fácil de precipitar. El propósito de agregar NaCl es aumentar la densidad de la solución para que el aceite esencial flote en la capa superior del líquido y sea separado por el embudo decantador para obtener el aceite esencial. El propósito de agregar fenol y alcohol es utilizar la solubilidad del aceite esencial en solventes orgánicos para lograr el propósito de la purificación. El experimento mostró que los contenidos de aceites esenciales en los dispositivos experimentales de los grupos A y B se compararon entre sí, y se consideró que la parte del dispositivo experimental para extraer aceites esenciales era mayor. Comparando el líquido en la misma posición en la dirección horizontal del dispositivo, ¿qué método de extracción es más ideal? A2, B2 y R4 pueden comparar los efectos de extracción de soluciones de etanol y fenol en diferentes aceites esenciales. Resultados experimentales: después de estar de pie durante 1 semana, la condición del grupo A era la misma que la de hace 1 semana, sin ningún fenómeno. Al observar cuidadosamente el grupo B, encontramos que había una cantidad muy pequeña de sedimento floculante en el fondo del grupo b3. Los otros grupos eran inicialmente de color amarillo claro, pero todos tenían una leve fragancia vegetal. Hay una sustancia parecida a una película desconocida flotando en la capa superior de los tubos de ensayo R1 y R4. Hubo un fuerte olor a alcohol después de abrir la boca del tubo de ensayo. Tal vez fue el aroma del aceite esencial diluido que no olíamos. Los resultados del primer experimento superaron con creces nuestras expectativas. Esto casi declaró que el experimento fue un fracaso. Inmediatamente nos propusimos examinar el problema y analizar cuidadosamente posibles fallas en cada paso. Hay cuatro puntos principales: 1. Los pétalos agregados al matraz no han sido molidos, lo que puede afectar la extracción de aceites esenciales. ningún efecto significativo. 2. Los aceites esenciales son insolubles en agua destilada, lo que hace que la solución obtenida después de la destilación sea cercana al agua destilada. 3. El olor a alcohol es demasiado fuerte, lo que provoca la incapacidad de oler el olor aromático de las sustancias de aceites esenciales. 4. Es imposible extraer y determinar si la "sustancia sospechosa" es en realidad aceite esencial de rosa. En respuesta a los problemas existentes en el primer experimento, diseñamos el Plan Experimental 2: Materiales y utensilios: solución de extracción, alcohol, NaCl, catéter, matraz Erlenmeyer, equipo de destilación, tapón de goma, termómetro, estante de hierro, baño maría, mortero Esperar los pasos experimentales: Luego de ensamblar el equipo de extracción como se muestra, colocar los pétalos molidos en el matraz y agregar 1/2 parte de vino refinado. Encienda la lámpara de alcohol y controle la temperatura del alcohol a unos 78 grados Celsius.

Recoger continuamente 10 ml de destilado. Se dividen en dos grupos: D1 y D2. El grupo D1 se colocó en una solución de NaCl y el grupo D2 fue el grupo de control. Colóquelos en botellas Erlenmeyer respectivamente, cubra la boca de la botella con una envoltura de plástico y haga agujeros para que el alcohol se evapore y sea difícil que entre el polvo. El experimento muestra que en este experimento hemos triturado los pétalos para evitar el problema de 1. Dado que el último experimento confirmó que el aceite esencial es efectivamente soluble en alcohol (el color del alcohol cambia y se produce una sustancia similar a una película), decidimos extraer los pétalos de rosa con alcohol y destilarlos al mismo tiempo para permitir el vapor de alcohol para sacar el aceite esencial. Los aceites esenciales son solubles en alcohol, lo que evita el problema 2. Debido a que el punto de ebullición del alcohol es de 78 grados Celsius, para evitar fallas en la recolección de aceite esencial debido a que la temperatura del líquido en la botella es demasiado alta (más alta que el punto de ebullición del aceite esencial), decidimos controlar la temperatura del líquido. en el punto de ebullición del alcohol. Para que los aceites esenciales y el alcohol puedan destilarse "cooperativamente". En vista del fuerte olor del alcohol y la determinación de los componentes del aceite esencial, decidimos utilizar las características volátiles del alcohol para evaporar el alcohol y completar el trabajo de purificación final. Resultados experimentales y observaciones: Del líquido contenido en el matraz Erlenmeyer se puede oler un claro aroma vegetal. Esto demostró que el destilado ya contenía aceites esenciales (un gran avance). Después de reposar durante una semana, se encontró que no había diferencias significativas entre el grupo D y el grupo E, y el líquido era transparente e incoloro. Hay una ligera fragancia vegetal. Hasta el momento no se ha completado la evaporación del alcohol de los Grupos D y E. No se encontraron signos evidentes de aceites esenciales (precipitado floculado). Resumen de los dos experimentos: En el primer experimento, diseñamos el plan experimental basado en la descripción del libro. Los problemas que existían la primera vez se resolvieron bien en el segundo experimento diseñado por ellos mismos. El efecto inmediato es extraer un líquido con un fuerte olor aromático (en comparación con el primer experimento). Aunque hasta ahora no hemos podido probar nuestros propios aceites esenciales, hemos conseguido mucho más que 10 tubos de ensayo y 2 frascos de fragancia. En la preparación, planificación e implementación de dos experimentos de aprendizaje basados ​​en la investigación, obtuvimos una comprensión clara de los verdaderos experimentos basados ​​en la investigación. Los principales beneficios son los siguientes: Personalmente siento la omnipotencia de los libros: los libros solo se limitan a describir los pasos generales de los experimentos, pero muchos detalles importantes relacionados con el éxito del experimento no se detallan. Los descubridores de estos detalles suelen ser aquellos que han experimentado de primera mano fracasos experimentales. La experiencia que hemos adquirido es que no podemos creer ciegamente en el conocimiento que se enseña en los libros de texto. La práctica es el único criterio para probar la verdad. Tenemos experiencia práctica en experimentos científicos: mediante la reproducción y mejora de experimentos de libros de texto, diseñamos e implementamos nosotros mismos planes experimentales. Los resultados del experimento no nos fueron presentados hasta el último minuto. Es como realizar un verdadero experimento de descubrimiento científico. Nunca antes se había experimentado un experimento de investigación tan independiente de principio a fin. A partir de esto, podemos comprender el difícil camino de ser un verdadero investigador científico. Experimentamos algo más que el agradable aroma de los aceites esenciales... Aprendimos que los resultados experimentales exitosos no se obtuvieron fácilmente: los miembros del equipo invirtieron mucho tiempo y esfuerzo en el diseño, ejecución y análisis de ambos experimentos. Pero los resultados experimentales no fueron satisfactorios. Mientras estás decepcionado, cálmate y piensa en ello. ¿Qué logros científicos y tecnológicos importantes en el mundo requieren sólo dos experimentos para tener éxito? El desarrollo de la ciencia es un proceso de descubrimiento y mejora continuos. Las lágrimas de fracaso siempre van acompañadas de una sonrisa de éxito. Si queremos que el experimento tenga éxito, debemos resumir constantemente experiencias y lecciones, y mejorar constantemente el plan. Después de muchos fracasos, el éxito sólo puede favorecernos. Y el espíritu de perseverancia en la experimentación es inquebrantable. Conclusión: Se logró el propósito esperado de comprender la industria de extracción de aceites esenciales, se completaron dos experimentos y se obtuvo experiencia práctica que no se puede obtener de los libros. A partir de ahí, experimenté el proceso de descubrimiento de la investigación independiente; de ​​allí, aprendí que los logros científicos se logran con esfuerzo... Logré el propósito del curso y completé con éxito el proyecto de estudio de investigación para el primer año de la escuela secundaria.

Fábrica C4 o Fábrica C4. El producto inicial de la asimilación de CO2 no es el compuesto de tres carbonos 3-fosfoglicerato en el ciclo fotosintético del carbono, sino el compuesto de cuatro carbonos malato o aspartato en las plantas. También conocidas como plantas C4. Como el maíz y la caña de azúcar. Las plantas cuyo producto inicial es el 3-fosfoglicerato se denominan plantas C3. Muchas plantas de cuatro carbonos tienen una estructura anatómica especial, es decir, hay dos tipos diferentes de células alrededor de los haces vasculares: las células internas cercanas a los haces vasculares se llaman células de la vaina y las células externas alrededor de las células de la vaina son células del mesófilo. . El fosfoenolpiruvato (PEP) en las células del mesófilo se combina con el CO2 a través de la PEP carboxilasa para formar ácido málico o ácido aspártico. Estos ácidos dicarboxílicos de cuatro carbonos se transfieren a las células de la vaina y liberan CO2 mediante la descarboxilasa. Este último ingresa al ciclo fotosintético del carbono a través de la ribulosa bifosfato carboxilasa (RuBP) en los cloroplastos de las células de la vaina. Esta vía metabólica se forma a partir de PEP, que luego se descarboxila para liberar CO2, y se conoce como vía de los cuatro carbonos. Se han descubierto alrededor de 800 especies de plantas C4, ampliamente distribuidas en 18 familias diferentes de plantas con flores. La mayoría de ellos proceden de zonas tropicales. Debido a que las plantas de cuatro carbonos pueden usar el ATP producido bajo luz intensa para promover la combinación de PEP y CO2, aumentar la tasa fotosintética bajo luz intensa y alta temperatura, reducir parcialmente la apertura de los estomas durante la sequía, reducir la pérdida de agua por transpiración y la tasa fotosintética. disminuye relativamente poco, aumentando así la eficiencia de utilización del agua de las plantas de cuatro carbonos. Estas características tienen evidentes ventajas de selección en zonas secas y cálidas. Una diferencia importante entre las plantas C4 y las plantas C3 es que el punto de compensación de CO2 de las plantas C4 es muy bajo, mientras que el punto de compensación de CO2 de las plantas C3 es muy alto, por lo que cuando el contenido de CO2 es bajo, la tasa de supervivencia de las plantas C4 es mayor. .

Plantas C4 En la década de 1960, los científicos australianos Hatch y Slack descubrieron que las plantas verdes tropicales como el maíz y la caña de azúcar, además de tener un ciclo de Calvin como otras plantas verdes, primero fijaban el CO2 de una manera especial. Esta ruta también se conoce como ruta floja de escotilla. Las plantas C4 son principalmente plantas que viven en zonas áridas y tropicales. En este entorno, si las plantas abren sus estomas durante mucho tiempo para absorber dióxido de carbono, provocarán una rápida pérdida de agua por transpiración. Por lo tanto, las plantas sólo pueden abrir sus estomas durante un corto período de tiempo y la ingesta de dióxido de carbono será inevitablemente menor. Las plantas deben utilizar esta pequeña cantidad de dióxido de carbono para la fotosíntesis y así sintetizar las sustancias que necesitan para su propio crecimiento. Los haces vasculares de las plantas C4 están rodeados por una vaina del haz vascular, que está compuesta de cloroplastos, pero no hay grana ni anomalías del desarrollo en ellos. Aquí lo principal es el ciclo de Calvin. Sus células mesófilas contienen una enzima única, la fosfoenolpiruvato carbono oxidasa, que asimila el dióxido de carbono en un compuesto de tres carbonos, el fosfoenolpiruvato, para formar un compuesto de cuatro carbonos, de donde proviene el nombre de este tipo de reacción oscura. Después de que el oxaloacetato se convierte en ácido málico, ingresa a la vaina del haz vascular, que se descompone para liberar dióxido de carbono y una molécula de glicerol. Después de que el dióxido de carbono ingresa al ciclo de Calvin, pasa por el proceso C3. El glicerol volverá a sintetizar fosfoenolpiruvato, consumiendo ATP. La ventaja de este tipo es que la eficiencia de fijación de dióxido de carbono es mucho mayor que la del C3, lo que resulta beneficioso para el crecimiento de las plantas en ambientes áridos. El almidón obtenido por la fotosíntesis de las plantas C3 se almacenará en las células del mesófilo porque este es el sitio del ciclo de Calvin y las células de la vaina del haz no contienen cloroplastos. El almidón en las plantas C4 se almacena en haces de células de la vaina, donde ocurre el ciclo de Calvin de las plantas C4. Las plantas C4 incluyen: maíz, crisantemos, amaranto, col china y espinacas de agua.