Загальна інформація
Опис
Експериментальна установка з біокамерою і датчиком
Відомо, що рослини перетворюють двоокис вуглецю (CO2) і воду (H2О) на кисень (О2) і глюкозу (C12O6H12). Це називається фотосинтезом, що означає, що цей вид обміну речовин працює тільки за допомогою світла.
Для того, щоб рослини не "задихалися" в темряві, важливо, щоб вони для отримання енергії продовжували перетворювати речовини в інші. Ось чому зворотна реакція відбувається без світла: рослини керують клітинним диханням, як тварини.
Цей експеримент слугує для вивчення фотосинтезу та клітинного дихання в рослинах.
Додаткова інформація (1/2)
попередні знання
У рослин є два типи газообміну: вони здійснюють фотосинтез під впливом світла і клітинне дихання в темряві.
Принцип
Цей експеримент показує, що рослини виробляють кисень на світлі, але споживають його в темряві.
Додаткова інформація (2/2)
Мета навчання
Мета цього експерименту - вивчити метаболізм рослин залежно від концентрації кисню в герметично закритій посудині.
Завдання
Учні та студенти мають провести такі частини експерименту:
- Визначення виділення О2 під час фотосинтезу.
- Визначення споживання О2 під час клітинного дихання.
Крім того, цей експеримент дуже добре підходить як демонстраційний експеримент.
Інструкції з техніки безпеки
До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Теорія
Рослини, як і всі живі істоти, складаються з клітин. Ці клітини потребують постійного припливу енергії, щоб підтримувати свій метаболізм і не померти.
Протягом дня енергія сонця використовується для перетворення CO2 і води на О2 і глюкозу. Відповідні реакції відбуваються в хлоропластах, де сонячне світло вловлюється хлорофілом, зеленим пігментом рослин та іншими колірними пігментами, такими як каротиноїди, а його енергія використовується для виробництва 6CO2 і 6H2О до 6О2 і 1С6H12O6 (Декстроза або виноградний сазар). Таким чином, енергія фактично використовується для виробництва глюкози, яка потім використовується для виробництва енергії.
Крім того, рослини дихають клітинами, так само як це відбувається у тварин. Певною мірою, клітинне дихання відбувається завжди, за винятком того, що протягом дня більше виробляється кисню O2 ніж вуглекислого газу СО2. У цьому процесі, виноградний цукор (глюкоза) "спалюється" з киснем для утворення вуглекислого газу і води. Все це відбувається в мітохондріях рослин.
Матеріал
Підготовка та виконання роботи
Підготовка (1/2)
Експериментальна установка з біокамерою і датчиком
Спочатку збирають біокамеру, вставляючи гумові заглушки у відповідні отвори. В одній із цих гумових пробок є невеликий отвір, у який можна вставити зонд датчика. Після цього рослину поміщають у камеру.
Коли всі підготовчі роботи буде зроблено, слід запустити застосунок measureAPP і під'єднати датчик до мобільного пристрою або ноутбука з Windows 10. Потім камера закривається і можна починати вимірювання.
Примітка: Для отримання гарних результатів обидві частини експерименту мають тривати щонайменше 30 хвилин і бути приблизно однакової тривалості.
Підготовка (2/2)
У цьому експерименті для вимірювання концентрації кисню необхідні Cobra SMARTsense і застосунок measureAPP. Переконайтеся, що на Вашому пристрої (планшеті, смартфоні, ПК з Windows 10) увімкнено функцію Bluetooth (застосунок можна безкоштовно завантажити з App Store - QR-коди нижче). Тепер відкрийте додаток measureAPP на Вашому пристрої.
measureAPP для операційних систем Android
measureAPP для операційних систем iOS
measureAPP для планшетів / ПК з Windows 10
Виконання роботи (1/2)
Затемнена біокамера
Важливо, щоб біокамера була герметично закрита. Якщо гумові пробки та кришки тримаються недостатньо щільно, Ви можете закріпити їх за допомогою скотча або чогось подібного.
Вимірювання має бути встановлено на безперервне, також рекомендується відкалібрувати датчик на нуль.
Для другої частини вимірювання камеру слід затемнити, як показано на рисунку зліва. Це слугує для вимірювання споживання кисню, оскільки воно відбувається вночі.
Виконання роботи (2/2)
Виконання (2/2)
Коли Ви закінчите вимірювання, результат має виглядати приблизно так: Ліворуч - вимірювання при світлі, праворуч - вимірювання в темряві. Щоб теоретично розрахувати загальне утворення кисню, потрібно додати кисень, який споживається в темряві, тому що він також витрачається при світлі.
Завдання 1 (1/3)
Оцінка (1/3)
Оливковий лист під водою
Питання
Завдання 2 (2/3)
Питання
Питання
Завдання 3 (3/3)
Питання
Питання