Ako ukázať, že kyslík je vedľajším produktom fotosyntézy?
Aby ste ukázali, že kyslík je vedľajším produktom fotosyntézy, môžete vytvoriť jednoduchý vedecký experiment. Budete potrebovať 8 vetvičiek rastliny elodea, pretože uvoľňuje kyslík vo forme bublín, 2 veľké a priehľadné nádoby, sódu bikarbónu, 2 veľké lieviky, 2 skúmavky, slnečné svetlo alebo 40-wattovú žiarovku, dechlórovanú vodu z vodovodu, a rukavice. Naplňte veľké nádoby vodou a sódou bikarbónou a vložte do nich vetvičky elodea obrátenými lievikmi tak, aby zakryli vetvičky. Naplňte obe skúmavky vodou, prevráťte ich a položte na stopky každého lievika. 1 nádobu skladujte 24 hodín vo svetle a 1 v tme. V hornej časti skúmavky, ktorá bola vo svetle, by ste mali vidieť vzduchovú bublinu. Ak sa chcete dozvedieť, ako pomocou zápalky dokázať, ktorá rastlina vyrába kyslík, čítajte ďalej!
Koľko polievkových lyžíc sódy bikarbóny mám pridať presne vtedy, keď je kyslík vedľajším produktom fotosyntézy?
Fotosyntéza je proces, ktorý rastliny (alebo fotoautotrofy) používajú na premenu energie zo slnka, oxidu uhličitého a vody na potraviny (uhľohydráty). Vedľajším produktom tohto procesu je kyslík a môžete to dokázať jednoduchým vedeckým experimentom! Tento projekt je najlepšie začať ráno za slnečného dňa. Elodea je zvolená rastlina, pretože uvoľňuje kyslík vo forme bublín, ktoré budete môcť vidieť, ale bude fungovať akýkoľvek druh vodnej rastliny (alebo hydrofyt).
Časť 1 z 2: Nastavenie experimentu
- 1Zhromaždite potrebné materiály. Aby ste dokázali, že kyslík je vedľajším produktom fotosyntézy, môžete začať experiment s vodnou rastlinou a zachytiť plyn, ktorý emituje v reakcii na fotosyntézu. Nastavíte tiež kontrolný stav, v ktorom nebude rastlina vystavená svetlu, čím sa zabráni fotosyntéze. Na vykonanie tohto experimentu budete potrebovať nasledujúce položky:
- 8 vetvičiek rastliny elodea, vodnej rastliny, ktorú máte k dispozícii vo svojom miestnom obchode s domácimi zvieratami alebo v záhrade
- 2 veľké, priehľadné nádoby
- Hydrogenuhličitan sodný (sóda bikarbóna), nie viac ako 1 polievková lyžica
- 2 veľké lieviky (musia byť dostatočne malé, aby sa zmestili do veľkého kontajnera)
- 2 skúmavky (musia pasovať na koniec lievika)
- svetelný zdroj: slnečné svetlo alebo aspoň 40-wattová žiarovka
- dechlórovaná voda z vodovodu (chlór vo vode zabije rastlinu), dostatočný na naplnenie oboch nádob asi 0,75
- Rukavice
- 2Pripravte rastliny elodea. Pri každej vetvičke odstráňte niekoľko listov v spodnej časti stonky a koniec šikmo zrežte. Prsty jemne rozdrvte koniec stonky. Na každé experimentálne nastavenie použijete štyri vetvičky.
S väčším množstvom CO2 sa rýchlosť tvorby kyslíkových bublín zvýši, pretože fotosyntéza používa na výrobu glukózy a kyslíka CO2 a vodu. - 3Vytvorte roztok hydrogenuhličitanu sodného. Naplňte veľkú nádobu asi 0,75 pl dechlórovanej vody izbovej teploty a pridajte niekoľko lyžíc sódy bikarbóny. Roztok miešajte, kým sa úplne nerozpustí. Tento roztok hydrogenuhličitanu poskytne elodea oxid uhličitý potrebný na použitie fotosyntézy.
- Do oboch veľkých nádob pridajte rovnaké množstvo sódy bikarbóny a vody.
- 4Umiestnite vetvičky elodea na dno nádoby s prevráteným lievikom. Pridajte štyri vetvičky na dno každej nádoby. Otočte lievik a vložte ho do nádoby tak, aby pokrývala všetky vetvičky elodea a koniec lievika smeroval nahor.
- Zaistite dostatok vody, aby bol koniec lievika stále ponorený. V prípade potreby pridajte viac vody izbovej teploty.
- 5Naplňte obe skúmavky vodou. Skúmavku buď ponorte do vody, kým v skúmavke nezostanú žiadne bubliny, alebo ju jednoducho naplňte až po vrchol. Pre experiment je zásadné, že v skúmavke nie je nikde zachytený vzduch.
Keď elodea produkuje kyslík pri fotosyntéze, časť kyslíka sa rozpúšťa vo vode a vytláča plynný dusík a plynný oxid uhličitý. - 6Prevráťte skúmavky a položte ich na stopky každého lievika. Držte palec nad hornou časťou skúmavky, jemne skúmavku otočte a koniec spustite do vody. Odstráňte palec a skontrolujte, či v skúmavke nie sú bubliny. Ak sú tam bubliny, tubu nakloňte, kým bubliny nevyteknú na povrch. Akonáhle sú všetky bubliny preč, umiestnite skúmavku na stopku skleneného lievika.
- Zaistite, aby bolo nastavenie stabilné a skúmavka tesne priliehala k lieviku.
- V tejto fáze by v žiadnej zo skúmaviek nemali byť žiadne vzduchové bubliny. Ak je vzduch, vyberte skúmavku, znova naplňte vodou a skúste to znova.
- 7Jednu nádobu skladujte na priamom svetle a jednu v tme. Pokiaľ ide o nádobu na priamom svetle, umiestnite ju blízko okna alebo vedľa žiarovky. Pokiaľ ide o nádobu v tme, uložte ju v tmavej miestnosti alebo skrini bez okien. Na dverách nechajte poznámku „Neotvárajte“, aby vaša rodina vedela, že prebieha experiment.
- Dóza uložená v tme je "kontrolou" fotosyntézy. Pretože sa pokúšame dokázať, že fotosyntéza produkuje kyslík, chceme sa uistiť, že v neprítomnosti svetla nevzniká žiadny kyslík.
- Nechajte obidve poháre samotné najmenej 8, ale maximálne 24 hodín.
- Už po niekoľkých hodinách by ste vo svetle mali začať vidieť vzduchové bubliny v skúmavke elodea.
Časť 2 z 2: ukazuje, že plyn je produkovaný kyslíkom
- 1Experiment skontrolujte po 24 hodinách. Vezmite nádobu, ktorá na konci dňa sedela na slnku. V hornej časti skúmavky by ste mali vidieť vzduchovú bublinu. Pri experimente, ktorý bol v tme, by v hornej časti skúmavky nemali byť žiadne vzduchové bubliny.
- Ak v zariadení, ktoré bolo uložené vo svetle, nevidíte vzduch, skúste experiment zopakovať s čerstvejšími vetvičkami elodea.
- Ak vidíte vzduch v zariadení, ktoré bolo uložené v tme, mohli ste omylom vpustiť vzduch, keď ste nastavovali experiment. Skúste to znova a zaistite, aby pri umiestnení v tme nebol žiadny vzduch.
Kyslíkové bubliny vytvorené počas fotosyntézy vytláčajú vodu zo skúmavky, takže hladina vody by mala byť nižšia, ako bola pôvodne. - 2Vyberte skúmavku z lievika experimentu „svetla“. Nasaďte si rukavice, aby ste zabránili kontaminácii skúmavky. Udržiavanie skúmavky hore nohami a ponorená do vody, odstrániť ho z lievika. Položte palec na koniec skúmavky a úplne ho vyberte z vody.
- Dávajte pozor, aby ste tubu vôbec nenaklonili, pretože kyslíková bublina v hornej časti unikne a budete musieť experiment začať znova.
- 3Spáliť kyslík. Zapáľte zápalku, ale plameň rýchlo sfúknite, aby stále žiaril. Na tento krok budete potrebovať druhý pár rúk: niekoho na zapálenie zápalky a niekoho na držanie skúmavky. Otočte trubicu tak, aby bola teraz vzpriamená a zachytený plyn je v hornej časti trubice. Vyberte prst a vložte svietiacu zápalku do plynu skúmavky.
- Pri zapaľovaní zápasov sa odporúča rodičovský dohľad.
- Nedovoľte, aby sa zápalka dotýkala vody, iba plynu.
- Mali by ste vidieť, ako zápas znovu vzplane a vzplanie. Pretože je kyslík veľmi horľavý, keď s ním tlejúca zápalka príde do kontaktu, vzplanie späť do plameňa.
- 4Opakujte to s kontrolnou elodea, ktorá bola držaná v tme. Opäť vyberte skúmavku z lievika a položte palec na vrch. Aj keď v tomto mieste nevidíte žiadny vzduch, všetky kroky chcete vykonať rovnakým spôsobom ako predtým. Vyberte skúmavku z nádoby, zapáľte zápalku a vyberte palec. Vložte zápalku do hornej časti skúmavky a sledujte výsledky.
- Pretože v trubici nie je žiadny plyn, zápalka sa dotkne vody a bude uhasená. Táto časť experimentu dokazuje, že kyslík v „svetelnom“ stave bol produkovaný fotosyntézou.
- Pri použití zápalky buďte opatrní.
- 2 malé rastliny elodea na študenta alebo skupinu - dostupné v obchodoch, ktoré skladujú zásoby pre akvária (sú to vodné rastliny)
- 2 poháre alebo poháre so širokým hrdlom
- 2 skúmavky
- 2 sklenené lieviky
- zápasy
Prečítajte si tiež: Ako vyrobiť živočíšnu bunku pre vedecký projekt?
Otázky a odpovede
- Aké sú závislé a nezávislé premenné tohto experimentu?Nezávislou premennou by bolo svetlo a závislou premennou by bol vyrobený kyslík (množstvo vyrobeného kyslíka závisí od prítomnosti alebo neprítomnosti svetla).
- Prečo nie je v tomto procese zachytávaný plyn pravdepodobne čistý kyslík?Použitá voda je nasýtená vzduchom, čo je asi 79% plynného dusíka a 21% plynného kyslíka. Voda tiež obsahuje neprirodzene vysoké množstvo oxidu uhličitého kvôli pridanému hydrogenuhličitanu sodnému. Keď elodea produkuje kyslík pri fotosyntéze, časť kyslíka sa rozpúšťa vo vode a vytláča plynný dusík a plynný oxid uhličitý.
- Prečo by mala byť hladina vody v kadičke väčšia ako dĺžka stopky lievika?Ak stonka lievika trčí nad vodou, do systému sa pred experimentom zavedie vzduch. Ponechanie lievika ponoreného do vody zaistí, že jediným plynom, ktorý na konci experimentu uvidíte, je plyn, ktorý počas experimentu vyrobila samotná rastlina.
- Prečo používate vodnú rastlinu a nie suchozemskú rastlinu?Používate vodnú rastlinu, aby ste videli produkovaný plyn. Ak by ste použili suchozemskú rastlinu, museli by ste zmerať množstvo kyslíka v nádobe, pretože kyslík by sa v nádobe zmiešal so vzduchom. (Tráva nemôže prežiť ponorená do vody.)
- Čo sa stane, keď sa pridá ďalší hydrogenuhličitan sodný?Hydrogenuhličitan sodný je v tomto experimente zdrojom CO2, takže pridanie väčšieho množstva hydrogenuhličitanu sodného by zvýšilo množstvo CO2 vystaveného rastline na použitie vo fotosyntéze. S väčším množstvom CO2 sa rýchlosť tvorby kyslíkových bublín zvýši, pretože fotosyntéza používa na výrobu glukózy a kyslíka CO2 a vodu.
- Aké zmeny nastanú v skúmavke hladiny vody po uvoľnení vzduchových bublín?Kyslíkové bubliny vytvorené počas fotosyntézy vytláčajú vodu zo skúmavky, takže hladina vody by mala byť nižšia, ako bola pôvodne.
- Prečo je pre rastliny dôležité uvoľňovať kyslík ako vedľajší produkt?Kyslíkový vedľajší produkt fotosyntézy sa využíva v inom procese v rastline: bunkové dýchanie. Rastlina takto generuje energiu alebo ATP, aby prežila. Ak sa kyslík neuvoľní počas fotosyntézy, nemôže dôjsť k jeho protipochodu, bunkovému dýchaniu, bude generovaný ATP a rastlina zomrie.
- Aké opatrenia musíme urobiť pri vyberaní skúmavky z kadičky?Keď dvíhate skúmavku, uistite sa, že ústa skúmavky držíte pod hladinou vody, než nad ňu pevne priložíte palec. Tlak vzduchu udrží vodu obsiahnutú. Dávajte pozor, aby ste neprevrátili skúmavku, kým nebude zápas pripravený, pretože kyslík môže unikať medzi palcom a sklom.
- Existujú nejaké opatrenia pre tento experiment?Áno, pri zapaľovaní zápasu by ste sa mali držať ďalej od horľavých predmetov.
- Čo to dokazuje o fotosyntéze?Rastliny spotrebúvajú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík ako odpadový produkt. Pomohlo rannému životu na Zemi a naďalej nám dodáva kyslík, ktorý dýchame. Preto je také dôležité chrániť naše dažďové pralesy a flóru okolo nás všeobecne.
Nezodpovedané otázky
- Akú inú rastlinu je možné použiť, keď ukazuje kyslík ako vedľajší produkt fotosyntézy?
- Prečo by v skúmavke nemal byť vzduch?
- Koľko polievkových lyžíc sódy bikarbóny mám pridať presne vtedy, keď je kyslík vedľajším produktom fotosyntézy?
- Aký je správny názov pre kyslíkový experiment?
Komentáre (2)
- Pomohlo mi to vysvetlením, čo mám robiť. Naozaj sa mi páči, ako ste to urobili. Ďakujem že mi pomáhaš.
- Táto webová stránka má rôzne témy a vždy podrobne vysvetľuje. Ďakujem veľmi pekne autorom a vývojárom, za tie roky ste mi veľmi pomohli.
