כיצד להראות חמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה?
כדי להראות שחמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה, אתה יכול להגדיר ניסוי מדעי פשוט. תזדקק לשמונה ענפים של צמח אלודיאה מכיוון שהוא נותן חמצן בצורת בועות, 2 מיכלים גדולים וברורים, סודה לשתיה, 2 משפכים גדולים, 2 מבחנות, אור שמש או נורה של 40 וואט, מי ברז דכלור, וכפפות. ממלאים את המיכלים הגדולים במים וסודה לשתייה ומכניסים לתוכם את ענפי האלאודיה כשהמשפכים הפוכים כך שהם מכסים את הענפים. מלאו את שתי המבחנות במים, הפכו אותם והניחו אותם מעל גבעולי כל משפך. אחסן צנצנת אחת באור ואחת בחושך למשך 24 שעות. אתה אמור לראות בועת אוויר בחלק העליון של המבחנה שהייתה באור. כדי ללמוד כיצד להשתמש בהתאמה כדי להוכיח איזה צמח ייצר חמצן, המשך לקרוא!
כמה כפות סודה לשתיה עלי להוסיף במדויק כאשר מראה חמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה?
פוטוסינתזה היא צמחי התהליך (או פוטו-אוטוטרופים) שמשמשים להמרת אנרגיה מהשמש, מפחמן דו חמצני ומים למזון (פחמימות). תוצר הלוואי של תהליך זה הוא חמצן, ואתה יכול להוכיח זאת באמצעות ניסוי מדעי פשוט! את הפרויקט הזה כדאי להתחיל בבוקר ביום שמש. אלודיאה היא הצמח הנבחר מכיוון שהוא פולט חמצן בצורת בועות, אותו תוכלו לראות, אך כל סוג של צמח מים (או הידרופיט) יעבוד.
חלק 1 מתוך 2: הגדרת הניסוי
- 1אסוף את החומרים הדרושים. כדי להוכיח שחמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה, תוכלו להקים ניסוי עם צמח מים וללכוד את הגז שהוא פולט בתגובה לפוטוסינתזה. תקבע גם מצב בקרה בו הצמח לא יהיה חשוף לאור, ומונע פוטוסינתזה. כדי לבצע ניסוי זה תזדקק לפריטים הבאים:
- 8 ענפים של צמח אלודיאה, צמח מים שניתן להשיג בחנות המחמד או בגינה המקומית
- 2 מיכלים גדולים וברורים
- נתרן ביקרבונט (סודה לשתיה), לא יותר מכף אחת
- 2 משפכים גדולים (חייבים להיות קטנים מספיק כדי להתאים למכל הגדול)
- 2 מבחנות (חייבות להתאים לקצה המשפך)
- מקור אור: אור שמש או לפחות נורת 40 וואט
- מי ברז עם כלור (כלור במים יהרוג את הצמח), מספיקים למלא את שני המכלים בערך 0,75 מלאים
- כפפות
- 2הכן את צמחי elodea. עבור כל ענף, הוציאו כמה עלים בבסיס הגזע וחתכו את הקצה בזווית. מחצו בעדינות את קצה הגזע בעזרת האצבעות. תשתמש בארבעה ענפים לכל התקנה ניסיונית.
עם יותר CO2, קצב היווצרות בועות החמצן יגדל מכיוון שהפוטוסינתזה משתמשת ב- CO2 ובמים כדי לייצר גלוקוז וחמצן. - 3הפוך את תמיסת הנתרן ביקרבונט. ממלאים את המיכל הגדול כ- 0,75 מלאים במיכלור בטמפרטורת החדר ומוסיפים כמה כפות סודה לשתיה. מערבבים את התמיסה עד להמסה מלאה. פתרון דו-קרבונט זה יספק לאלודיאה את הפחמן הדו-חמצני הדרוש לו בכדי להשתמש בפוטוסינתזה.
- הוסיפו את אותה כמות של סודה לשתיה ומים לשני המיכלים הגדולים.
- 4מניחים את זרדי האלודיאה בתחתית המיכל כשמשפך הפוך מעליהם. הוסף ארבעה ענפים לתחתית כל מיכל. הפוך את המשפך והניח אותו במיכל כך שיכסה את כל ענפי האלודיה וסוף המשפך יצביע לכיוון החלק העליון.
- וודאו שיש מספיק מים כדי שקצה המשפך עדיין יהיה שקוע. הוסף עוד מים בטמפרטורת החדר, במידת הצורך.
- 5מלא את שתי המבחנות במים. או השקיעו את המבחנה במים עד שלא נותרו בועות בצינור או פשוט מלאו את המבחנה עד למעלה. חשוב לניסוי כי אין אוויר שנלכד בשום מקום במבחנה.
מאחר שהאלודיאה מייצרת חמצן בפוטוסינתזה, חלק מהחמצן מתמוסס במים ומעקיר גז חנקן וגז פחמן דו חמצני. - 6הפכו את המבחנות והניחו מעל גבעולי כל משפך. החזיק את האגודל מעל החלק העליון של המבחנה, הפוך בעדינות את המבחנה והנמיך את הקצה למים. הסר את האגודל ובדוק אם יש בועות בצינור. אם יש בועות, הטו את הצינור עד שהבועות בורחות אל פני השטח. כאשר כל הבועות נעלמות, כוון את המבחנה מעל גבעול משפך הזכוכית.
- וודא שההתקנה יציבה ומבחנה יושב היטב על המשפך.
- בשלב זה לא אמורות להיות בועות אוויר בשום מקום באחת מה מבחנות. אם יש אוויר, הסר את המבחנה, מלא מחדש במים ונסה שוב.
- 7אחסן צנצנת אחת באור ישיר וצנצנת אחת בחושך. עבור הצנצנת באור ישיר, הניחו אותה ליד חלון או ליד מנורה. לצנצנת בחושך, אחסן אותה בחדר חשוך או בארון ללא חלונות. השאירו פתק על הדלת שאומר "אל תפתח" כדי שהמשפחה שלך תדע שניסוי מתבצע.
- הצנצנת המאוחסנת בחושך היא ה"בקרה "לפוטוסינתזה. מכיוון שאנו מנסים להוכיח כי פוטוסינתזה מייצרת את החמצן, אנו רוצים לוודא שלא יוצר חמצן בהיעדר אור.
- השאירו את שתי הצנצנות לבד לפחות 8, אך עד 24 שעות.
- לאחר מספר שעות בלבד, עליכם להתחיל לראות בועות אוויר המופיעות במבחנה של האלודיה באור.
חלק 2 מתוך 2: מראה כי חמצן הוא הגז המיוצר
- 1בדוק את הניסוי לאחר 24 שעות. קח את הצנצנת שישבה בשמש בסוף היום. אתה אמור לראות בועת אוויר בחלק העליון של המבחנה. לניסוי שהיה בחושך, לא אמורות להיות בועות אוויר בחלק העליון של המבחנה.
- אם אינך רואה אוויר במערך המאוחסן באור, נסה את הניסוי שוב עם כמה גבעולי אלודה טריים יותר.
- אם אתה רואה אוויר במערך המאוחסן בחושך, ייתכן שהכנסת בטעות אוויר בזמן שהגדרת את הניסוי. נסה את זה שוב, מה שהופך בטוח שאין אוויר כאשר אתה מציב אותו בחושך.
בועות החמצן שנוצרו במהלך הפוטוסינתזה מעיפות מים ממבחנה, ולכן מפלס המים צריך להיראות נמוך יותר מאשר במקור. - 2הרם את המבחנה ממשפך הניסוי "קל". לבש כפפות כדי להימנע מזיהום המבחנה. שמור את המבחנה הפוכה ושקוע במים, הסר אותה מהמשפך. הנח את האגודל מעל קצה הצינור והוצא אותו לחלוטין מהמים.
- היזהר לא להטות את הצינור כלל מכיוון שבועת החמצן בחלקו העליון תימלט ותצטרך להתחיל את הניסוי שוב.
- 3לשרוף את החמצן. הדליק גפרור, אך פוצץ במהירות את הלהבה כך שהוא עדיין זוהר. ייתכן שתצטרך זוג ידיים שני לצעד זה: מישהו שידליק את הגפרור ומישהו שיחזיק את המבחנה. הפוך את הצינור כך שהוא כעת זקוף והגז הכלוא נמצא בראש הצינור. הסר את האצבע והנח את הגפרור הזוהר בגז המבחנה.
- פיקוח הורים מומלץ כאשר התאורה תואמת.
- אל תתנו לגפרור לגעת במים, רק בגז.
- אתה אמור לראות את המשחק מתעורר מחדש, פורץ בלהבה. מכיוון שהחמצן דליק ביותר, כאשר הגפרור המכה מגיע איתו במגע, הוא פורץ חזרה ללהבה.
- 4חזור על זה עם בקרת השליטה שנשמרה בחושך. שוב, הסר את המבחנה מהמשפך והניח את האגודל מעל. למרות שאתה לא יכול לראות שום אוויר בשלב זה, אתה רוצה לבצע את כל השלבים באותו אופן שעשית בעבר. הוציאו את המבחנה מהמיכל, הדליקו את הגפרור והסירו את האגודל. הנח את הגפרור בחלק העליון של המבחנה והתבונן בתוצאות.
- מכיוון שאין גז בצינור, הגפרור ייגע במים וירווה. חלק זה של הניסוי מוכיח שהחמצן במצב ה"אור "הופק על ידי פוטוסינתזה.
- היזהר בעת השימוש בגפרור.
- 2 צמחי אלודיאה קטנים לכל סטודנט או קבוצה - ניתן להשיג בחנויות שמספקות אספקת אקווריומים (הם צמחי מים)
- 2 צנצנות רחבות פה או כוסות
- 2 מבחנות
- 2 משפכי זכוכית
- התאמות
קרא גם: כיצד להדגים את אפקט החממה?
שאלות ותשובות
- מדוע משתמשים בצמח מים ולא בצמחייה יבשתית?אתה משתמש במפעל מים כדי שתוכל לראות את הגז המופק. אם השתמשת בצמח יבשתי, היית צריך למדוד את כמות החמצן במיכל, מכיוון שהחמצן יתערבב עם אוויר במיכל. (דשא לא יכול לשרוד כשהוא שקוע במים.)
- מה זה מוכיח לגבי פוטוסינתזה?צמחים צורכים פחמן דו חמצני ומשחררים חמצן כמוצר פסולת. זה עזר לחיים המוקדמים על פני כדור הארץ וממשיך לספק לנו את החמצן שאנו נושמים. לכן חשוב כל כך לשמר את יערות הגשם שלנו ואת הצומח סביבנו בכלל.
- מדוע לא סביר שהגז שנאסף יהיה חמצן טהור בתהליך זה?המים המשמשים רוויים באוויר, שהם כ- 79% גז חנקן ו- 21% גז חמצן. המים מכילים גם כמות גבוהה באופן טבעי של פחמן דו חמצני בגלל התוספת של הנתרן ביקרבונט. מאחר שהאלודיאה מייצרת חמצן בפוטוסינתזה, חלק מהחמצן מתמוסס במים ומעקיר גז חנקן וגז פחמן דו חמצני.
- מהם המשתנים התלויים והבלתי תלויים של ניסוי זה?המשתנה העצמאי יהיה האור, והמשתנה התלוי יהיה החמצן המיוצר (כמות החמצן המיוצרת תלויה בנוכחות האור או בהיעדרו).
- מה קורה כאשר מוסיפים תוספת נתרן ביקרבונט?נתרן ביקרבונט הוא מקור ה- CO2 בניסוי זה, ולכן הוספת עוד נתרן ביקרבונט תגדיל את כמות ה- CO2 שנחשפה לצמח לשימוש בפוטוסינתזה. עם יותר CO2, קצב היווצרות בועות החמצן יגדל מכיוון שהפוטוסינתזה משתמשת ב- CO2 ובמים כדי לייצר גלוקוז וחמצן.
- אילו שינויים מתרחשים במבחנה בגובה המים כאשר בועות האוויר משתחררות?בועות החמצן שנוצרו במהלך הפוטוסינתזה מעיפות מים ממבחנה, ולכן מפלס המים צריך להיראות נמוך יותר מאשר במקור.
- האם ישנם אמצעי זהירות לניסוי זה?כן, כדאי להתרחק מפריטים דליקים כשאתה מדליק את הגפרור.
- מדוע שרמת המים בכוס תהיה יותר מאורך גזע המשפך?אם גזע המשפך מבצבץ מעל המים, יוחדר אוויר למערכת לפני תחילת הניסוי. שמירה על המשפך שקוע מבטיחה שהגז היחיד שרואים בסוף הניסוי, הוא גז שהופק על ידי המפעל עצמו במהלך הניסוי.
- אילו אמצעי זהירות אנו נוקטים בעת הוצאת המבחנה מהכוס?בזמן שאתה מרים את המבחנה, הקפד לשמור על פה המבחנה מתחת לפני המים לפני שתניח את האגודל מעליו היטב. לחץ האוויר ימשיך להכיל את המים. היזהר שלא להתהפך על המבחנה לפני שהגפרור מוכן, מכיוון שהחמצן עלול לברוח בין האגודל לזכוכית.
- מדוע חשוב לצמחים לשחרר חמצן כתוצר לוואי?תוצר הלוואי של החמצן של הפוטוסינתזה מנוצל בתהליך אחר בצמח: נשימה תאית. כך מייצר הצמח אנרגיה, או ATP, כדי לשרוד. אם החמצן לא ישוחרר במהלך הפוטוסינתזה, התהליך הנגדי שלו, הנשימה התאית, לא יכולים להתרחש, ויהיה חסר ATP שנוצר והצמח ימות.
שאלות ללא מענה
- מה השם הנכון לניסוי חמצן?
- מדוע שלא אמור להיות אוויר במבחנה?
- באיזה צמח אחר ניתן להשתמש כאשר מראים חמצן כתוצר לוואי של פוטוסינתזה?
- כמה כפות סודה לשתיה עלי להוסיף במדויק כאשר מראה חמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה?
תגובות (2)
- באתר זה יש מגוון נושאים, והוא תמיד מסביר בפירוט. תודה רבה למחברים ולמפתחים, עזרת לי רבות במהלך השנים.
- זה עזר לי על ידי הסברתי מה לעשות, אני מאוד אוהב איך אתם עשיתם את זה. תודה לך על שעזרת לי.
