FOTOSYNTEZA [ BAP_ doc ]

Transkrypt

1 FOTOSYNTEZA [ BAP_ doc ] Doświadczenia z zestawem akcesoriów Strona 1 z 22

2 1. Niezbędny sprzęt Zestaw akcesoriów do badania fotosyntezy składający się z zestawu Fotosynteza ( ) i oświetlacza ( ) Zestaw Fotosynteza Liczba Artykuł 1 Zlewka, 1 l, niska 1 Lejek, śr. 85 mm, krótki wylew 1 Uchwyt uniwersalny 4 Odbieralniki gazów z podziałką 2 Gumowe korki 4 Kolorowe filtry (czerwony, zielony, żółty, niebieski) 140 x 140 mm 4 Szare filtry, 140 x 140 mm 1 Instrukcja na płycie CD Oświetlacz do zestawu Fotosynteza Liczba Artykuł 1 Lampa laboratoryjna emitująca promieniowanie podczerwone 1 Trójnóg, śr. 120 mm 1 Płytka z pleksiglasu, 150 x 150 x 3 mm 1 Podwójna nakrętka Strona 2 z 22

3 I. Zestaw czterech doświadczeń polegających na: A) Badaniu procesu fotosyntezy przy użyciu wody o różnej zawartości dwutlenku węgla B) Grupa 1: Badanie procesu fotosyntezy przy zastosowaniu wody bieżącej (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (3) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,1 Po 15 minutach 0,2 Po 20 minutach 0,3 Po 25 minutach 0,4 Po 30 minutach 0,5 Można zaobserwować, że po upływie około 5 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pierwsze pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Większość pęcherzyków ulatuje na końcach fragmentów rośliny, tylko pojedyncze na listkach, ponieważ opór, na który napotyka gaz na końcach jest dużo mniejszy niż na liściach. Po 30 minutach ilość wytworzonego gazu to 0,5 ml. Strona 3 z 22

4 Grupa 2: Badanie procesu fotosyntezy przy zastosowaniu wody przegotowanej (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę przegotowaną wodą do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. Woda powinna mieć temperaturę o C. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (3) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0 Po 20 minutach 0 Po 25 minutach 0 Po 30 minutach 0 Można zaobserwować, że nie rozpoczyna się proces produkcji gazu. W procesie gotowania z wody usunięty zostaje dwutlenek węgla. Ponieważ jednak roślina nie jest w stanie asymilować węgla bez obecności dwutlenku węgla, nie dochodzi do produkcji tlenu. Roślina obumarłaby w takiej wodzie. Strona 4 z 22

5 Grupa 3: Badanie procesu fotosyntezy przy zastosowaniu wody z dodatkiem wody gazowanej (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. (2) Wlać do zlewki 90 ml wody gazowanej, a następnie dolać 900 ml wody bieżącej. Uwaga! Należy zwrócić uwagę, by podczas doświadczenia nie ulotnił się dwutlenek węgla i nie wniknął do odbieralnika! (3) Mieszanka wody powinna mieć temperaturę o C. (4) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (5) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (6) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (7) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (8) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0,05 Po 20 minutach 0,1 Po 25 minutach 0,15 Po 30 minutach 0,2 Można zaobserwować, że dodanie wody gazowanej absolutnie nie wzmogło produkcji gazu, jak ewentualnie moglibyśmy przypuszczać. Powolna produkcja tlenu rozpoczyna się dopiero po 10 min. Wznoszące się pęcherzyki gazu zaczynają zbierać się w odbieralniku dopiero po 15 min. Ilość wytworzonego tlenu jest jednak tak niewielka, że w odbieralniku pojawia się bardzo mało pęcherzyków gazu. Przyczyną jest dwutlenek węgla, który jest obecny w wodzie w postaci gazu i w tej postaci roślina nie jest w stanie go pobrać. Z uwagi na dwutlenek węgla osiadający na liściach pobór CO 2 rozpuszczonego w wodzie przez roślinę znacznie maleje. Strona 5 z 22

6 Grupa 4: Badanie procesu fotosyntezy przy zastosowaniu wody z dodatkiem 2 g wodorowęglanu sodu (NaHCO 3 ) (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą, do której dodano 2 g wodorowęglanu sodu w celu podniesienia poziomu dwutlenku węgla, do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. Woda powinna mieć temperaturę o C. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (3) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. (4) Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do odbieralnika nie może dostać się powietrze. (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,2 Po 15 minutach 0,3 Po 20 minutach 0,4 Po 25 minutach 0,55 Po 30 minutach 0,7 Można zaobserwować, że dodanie wodorowęglanu sodu powoduje stały wzrost produkcji gazu, co jest efektem ilości doprowadzanego przez wodorowęglan sodu dwutlenku węgla. Ponieważ fotosynteza uzależniona jest od stężenia dwutlenku węgla, można obserwować nieco bardziej intensywną produkcję gazu niż w przypadku wody bieżącej. Jednak w przypadku dodania większej ilości wodorowęglanu sodu produkcja gazu maleje. Przyczyną jest coraz bardziej zasadowy odczyn ph i silny wzrost ilości dwutlenku węgla w wodzie. Strona 6 z 22

7 II. Zestaw trzech doświadczeń polegających na: C) Badaniu procesu fotosyntezy przy różnym natężeniu światła Grupa 1: Badanie procesu fotosyntezy bez szarego filtra (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (4) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. (5) Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do odbieralnika nie może dostać się powietrze. (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,1 Po 15 minutach 0,1 Po 20 minutach 0,2 Po 25 minutach 0,3 Po 30 minutach 0,4 Można zaobserwować, że po upływie około 5 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pierwsze pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Większość pęcherzyków ulatuje na końcach fragmentów rośliny, tylko pojedyncze na listkach, ponieważ opór, na który napotyka gaz na końcach jest dużo mniejszy niż na liściach. Po 30 minutach ilość wytworzonego gazu to 0,4 ml. Strona 7 z 22

8 Grupa 2: Badanie procesu fotosyntezy z szarym filtrem (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Pod zlewkę podłożyć szary filtr w celu zmniejszenia natężenia światła. (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. (4) Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. (5) Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do odbieralnika nie może dostać się powietrze. (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0 Po 20 minutach 0 Po 25 minutach 0,1 Po 30 minutach 0,15 Można zaobserwować, że po upływie 15 minut na końcach fragmentów rośliny tworzy się kilka pęcherzyków gazu, jest ich jednak tak niewiele, że bardzo mało z nich ulatuje do odbieralnika. Doświadczenie pokazuje, że w przypadku roślin wodnych oprócz dwutlenku węgla niebagatelne znaczenie ma również intensywność światła. Wystarczy w niewielkim stopniu osłabić dopływ światła, a roślina traci zdolność przeprowadzania fotosyntezy w należytym zakresie. Ponadto stwierdzić należy, że ilość wytworzonego tlenu zależy w tym przypadku od rodzaju rośliny wodnej. Strona 8 z 22

9 Grupa 3: Badanie procesu fotosyntezy z dwoma szarymi filtrami (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Pod zlewkę podłożyć dwa szare filtry w celu zmniejszenia natężenia światła. (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (4) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (5) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0 Po 20 minutach 0 Po 25 minutach 0 Po 30 minutach 0 Można zaobserwować, że na końcach fragmentów rośliny nie tworzą się żadne pęcherzyki gazu, które mogłyby się unosić i zbierać w odbieralniku. Dwa szare filtry na tyle osłabiają dopływ światła, że roślina nie jest w stanie przeprowadzić procesu fotosyntezy. Strona 9 z 22

10 III. Zestaw czterech doświadczeń polegających na: D) Badaniu procesu fotosyntezy przy użyciu czterech różnych kolorowych filtrów Grupa 1: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu czerwonego filtra (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Podłożyć pod zlewkę czerwony filtr (ok. 665 nm). (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (4) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. (5) Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,1 Po 15 minutach 0,2 Po 20 minutach 0,4 Po 25 minutach 0,5 Po 30 minutach 0,6 Można zaobserwować, że w przypadku zastosowania czerwonego filtra po upływie około 4 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pierwsze pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Czerwony filtr, w przypadku którego długość fali wynosi ok. 665 nm, dostarcza parametrów światła mających wpływ na przebieg fotosyntezy. Już w roku 1881 ENGELMANN, który badał oddziaływanie barw widmowych na proces fotosyntezy u moczarek w kontekście produkcji tlenu, odkrył, że udział barwy czerwonej ma kluczowe znaczenie dla fotosyntezy u roślin zielonych. Trzeba jednak stwierdzić, że barwa czerwona, czyli najdłuższe fale tylko wówczas są rzeczywiście efektywne, gdy w widmie dodatkowo obecne są również krótsze fale. Z tego względu przy zastosowaniu czerwonego filtra mierzona ilość wyprodukowanego tlenu jest niższa niż w przypadku zastosowania światła bez filtra. Strona 10 z 22

11 Grupa 2: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu żółtego filtra (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Podłożyć pod zlewkę żółty filtr (ok. 600 nm). (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (4) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (5) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,1 Po 15 minutach 0,2 Po 20 minutach 0,3 Po 25 minutach 0,4 Po 30 minutach 0,5 Można zaobserwować, że w przypadku zastosowania żółtego filtra na końcach fragmentów rośliny tworzy się niemal tyle samo pęcherzyków gazu, które wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku, jak w przypadku filtra czerwonego. Żółty filtr, w przypadku którego długość fali wynosi ok. 600 nm, nadal dostarcza parametrów światła korzystnych dla przebiegu fotosyntezy. Jednak w tym przypadku dostrzegamy już, że wraz ze zmniejszającą się długością fal generowanych przez zastosowany filtr spada również efektywność fotosyntezy. Strona 11 z 22

12 Grupa 3: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu zielonego filtra (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Podłożyć pod zlewkę zielony filtr (ok. 540 nm). (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (4) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (5) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0,1 Po 20 minutach 0,15 Po 25 minutach 0,2 Po 30 minutach 0,3 Można zaobserwować, że w przypadku zastosowania zielonego filtra na końcach fragmentów rośliny nie tworzą się praktycznie żadne pęcherzyki gazu, które mogłyby wznosić się ku górze i zbierać w odbieralniku. Zielony filtr, w przypadku którego długość fali wynosi ok. 540 nm, nie pobudza rośliny do fotosyntezy. Wyraźnie dostrzegamy w tym przypadku, że wraz ze zmniejszającą się długością fal generowanych przez zastosowany filtr stale spada efektywność fotosyntezy. Strona 12 z 22

13 Grupa 4: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu niebieskiego filtra (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku. Podłożyć pod zlewkę niebieski filtr. (2) Napełnić zlewkę bieżącą wodą o temperaturze o C zawierającą 2 g NaHCO 3 do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (3) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (4) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (5) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do (6) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (7) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0 Po 15 minutach 0 Po 20 minutach 0 Po 25 minutach 0 Po 30 minutach 0 Można zaobserwować, że w przypadku zastosowania niebieskiego filtra na końcach fragmentów rośliny nie tworzą się żadne pęcherzyki gazu, które mogłyby wznosić się ku górze i zbierać w odbieralniku. Niebieski filtr, w przypadku którego długość fali wynosi ok. 480 nm, nie pobudza rośliny do fotosyntezy. Wynik serii doświadczeń pokazuje, że wraz ze zmniejszającą się długością fal spada także efektywność fotosyntezy. Strona 13 z 22

14 IV. Zestaw czterech doświadczeń polegających na: E) Badaniu procesu fotosyntezy w wodzie o różnej temperaturze Grupa 1: Badanie procesu fotosyntezy w wodzie o temperaturze 18 0 C (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze 18 o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli.. Po 10 minutach 0,2 Po 15 minutach 0,3 Po 20 minutach 0,4 Po 25 minutach 0,55 Po 30 minutach 0,7 Można zaobserwować, że po upływie kilku minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces wytwarzania gazu przebiega intensywnie i równomiernie. Temperatura wody zastosowana w doświadczeniu odpowiada temperaturze, która panuje latem w naturalnych zbiornikach wodnych. O tej porze roku, w tej właśnie temperaturze fotosynteza przebiega najbardziej efektywnie. Strona 14 z 22

15 Grupa 2: Badanie procesu fotosyntezy w wodzie o temperaturze 25 0 C (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze 25 o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli..,05 Po 10 minutach 0,3 Po 15 minutach 0,5 Po 20 minutach 0,65 Po 25 minutach 0,8 Po 30 minutach 1,0 Można zaobserwować, że po upływie około 2-3 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces wytwarzania gazu przebiega znacznie intensywniej niż w temperaturze 18 0 C. Oznacza to, że wraz z rosnącą temperaturą wody wzrasta również intensywność fotosyntezy, ponieważ poprawie ulegają sprzyjające jej parametry cieplne. Strona 15 z 22

16 Grupa 3: Badanie procesu fotosyntezy w wodzie o temperaturze 30 0 C (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze 30 o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli..,1 Po 10 minutach 0,3 Po 15 minutach 0,5 Po 20 minutach 0,8 Po 25 minutach 1,0 Po 30 minutach 1,4 Można zaobserwować, że proces produkcji tlenu jest bardzo wyraźnie widoczny i na końcach fragmentów rośliny tworzą się bardzo liczne pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces wytwarzania gazu także w temperaturze 30 o C przebiega bardzo intensywnie. Oznacza to, że wraz z rosnącą temperaturą roślina nadal efektywnie przeprowadza proces fotosyntezy także w temperaturze 30 o C. Temperatura wody na poziomie 30 o C wydaje się być optymalnym parametrem dla procesu fotosyntezy u roślin wodnych. Strona 16 z 22

17 Grupa 4: Badanie procesu fotosyntezy w wodzie o temperaturze 35 0 C (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze 35 o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki fragmenty rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli.,1 Po 10 minutach 0,3 Po 15 minutach 0,4 Po 20 minutach 0,5 Po 25 minutach 0,6 Po 30 minutach 0,65 Można zaobserwować, że na końcach fragmentów rośliny nie tworzą się żadne pęcherzyki gazu, które mogłyby wznosić się ku górze i zbierać w odbieralniku. Proces wytwarzania gazu praktycznie zupełnie ustaje. W wodzie o temperaturze 35 o C brak widocznych oznak przebiegającej fotosyntezy, co uprawnia do wysunięcia wniosku, że roślina wodna w takiej temperaturze stopniowo by obumarła, ponieważ tworzy się w niej zbyt mało substratów niezbędnych do życia. Strona 17 z 22

18 V. Zestaw czterech doświadczeń polegających na: F) Badaniu procesu fotosyntezy przy użyciu różnej liczby fragmentów rośliny Grupa 1: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu 12 fragmentów rośliny (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki dwanaście fragmentów rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć dwanaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich dwanaście fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,2 Po 15 minutach 0,4 Po 20 minutach 0,6 Po 25 minutach 0,8 Po 30 minutach 0,9 Można zaobserwować, że po upływie około 5 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces produkcji gazu staje się coraz bardziej intensywny i roślina równomiernie i efektywnie wytwarza tlen. W przypadku 12 fragmentów rośliny po 30 minutach ilość wytworzonego gazu wynosi 0,9 ml. Strona 18 z 22

19 Grupa 2: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu 14 fragmentów rośliny Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. Wstawić do napełnionej wodą zlewki czternaście fragmentów rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu należy ostrożnie, nie naciskając mocno, pociąć roślinę ostrą żyletką lub skalpelem na Do zlewki należy włożyć czternaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich 14 fragmentów rośliny. Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę lejka. Zamocować odbieralnik uniwersalnym uchwytem na zlewce. Podczas montażu do Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli. Po 10 minutach 0,2 Po 15 minutach 0,4 Po 20 minutach 0,6 Po 25 minutach 0,8 Po 30 minutach 1,0 Można zaobserwować, że po upływie 5 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces produkcji gazu staje się coraz bardziej intensywny i roślina równomiernie i efektywnie wytwarza tlen. W przypadku 14 fragmentów rośliny po 30 minutach ilość wytworzonego gazu wynosi 1,0 ml. Strona 19 z 22

20 Grupa 3: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu 16 fragmentów rośliny (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki szesnaście fragmentów rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć szesnaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich 16 fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli.,1 Po 10 minutach 0,3 Po 15 minutach 0,5 Po 20 minutach 0,7 Po 25 minutach 0,9 Po 30 minutach 1,1 Można zaobserwować, że po upływie kilku minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces produkcji gazu jest intensywny i równomierny. W przypadku 16 fragmentów rośliny po 30 minutach ilość wytworzonego gazu wynosi 1,1 ml. Roślina zatrzymuje część wytworzonego tlenu, dlatego do odbieralnika nie trafia całość wyprodukowanego gazu. Strona 20 z 22

21 Grupa 4: Badanie procesu fotosyntezy przy użyciu 18 fragmentów rośliny (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej wodą zlewki osiemnaście fragmentów rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu (3) Do zlewki należy włożyć osiemnaście odciętych fragmentów. Nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich 18 fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość (6) Co 5 minut notować ilość wytworzonego gazu w poniższej tabeli.,1 Po 10 minutach 0,3 Po 15 minutach 0,5 Po 20 minutach 0,7 Po 25 minutach 0,9 Po 30 minutach 1,1 Można zaobserwować, że po upływie 5 minut na końcach fragmentów rośliny zaczynają tworzyć się pęcherzyki gazu, które następnie wznoszą się ku górze i zbierają w odbieralniku. Proces produkcji gazu jest intensywny i równomierny. W przypadku 18 fragmentów rośliny po 30 minutach ilość wytworzonego tlenu wynosi 1,1 ml. Wynik serii doświadczeń pokazuje, że zgodnie z oczekiwaniami liczba fragmentów rośliny znajdujących się w zlewce ma determinujący wpływ na ilość wytworzonego tlenu. Powodem tego, że w przypadku 18 fragmentów w zlewce ilość tlenu nie jest większa niż w przypadku 16 fragmentów jest fakt, że fragmenty roślin nawzajem się zacieniają, a tym samym nie obserwujemy wzmożonej produkcji tlenu. Strona 21 z 22

22 4. Wykazanie obecności tlenu wytworzonego w procesie fotosyntezy Zalecamy przeprowadzenie tego doświadczenia w formie pokazu wykonywanego przez nauczyciela, ponieważ jego realizacja wymaga należytej wprawy. Do doświadczenia mającego wykazać obecność tlenu potrzebna jest wystarczająca ilość tego gazu (przynajmniej 2 ml), który będzie dostępny w wymaganej ilości dopiero po około 60 minutach. Z tego względu doświadczenie należy rozpocząć przed planowaną lekcją pokazową. Dodatkowe akcesoria niezbędne do realizacji doświadczenia: 1 palnik 1 wiór drewniany (1) Złożyć zestaw w sposób widoczny na rysunku, następnie napełnić zlewkę bieżącą wodą zawierającą 2 g NaHCO 3 o temperaturze o C do poziomu ok. 2 cm poniżej jej górnego brzegu. (2) Wstawić do napełnionej roztworem zlewki czternaście fragmentów rośliny wodnej, np. moczarki. W tym celu należy ostrożnie, nie naciskając mocno, pociąć roślinę ostrą żyletką lub skalpelem na (3) Gdy fragmenty rośliny znajdują się już w zlewce, nasadzić lejek od góry w taki sposób, by znalazło się pod nim wszystkich 14 fragmentów rośliny. (4) Następnie nasadzić wypełniony wodą odbieralnik z podziałką otworem w dół na szklaną rurkę (5) Umieścić lampę 5 cm pod płytką z pleksiglasu, by dostarczyć roślinie wystarczającą ilość światła. Włączyć lampę i oświetlać roślinę przez około 60 min. W przypadku doświadczenia demonstrowanego przez nauczyciela zestaw można również umieścić na rzutniku w celu dostarczenia stosownej ilości światła. (6) Zdjąć odbieralnik z uchwytu i umieścić bezpośrednio na lejku. Zdjąć uchwyt i zamknąć nadal znajdujący się pod wodą odbieralnik małym korkiem, następnie wyjąć odbieralnik z wody. Uwaga! Do odbieralnika nie może dostać się powietrze! (7) Zapalić wiór nad płomieniem, pozwolić mu przez chwilę płonąć, a następnie zgasić płomień. Wiór będzie się nadal żarzył. Wyjąć korek z odbieralnika i szybko zanurzyć żarzący się wiór w gazie znajdującym się w odbieralniku. Żarzący się wiór płonie w obecności gazu wygenerowanego przez roślinę w procesie fotosyntezy. Dowodzi to obecności tlenu. Można jednoznacznie stwierdzić, że jednym z produktów fotosyntezy jest tlen. Strona 22 z 22