Опыт 9.7. Изучение влияния интенсивности света на скорость фотосинтеза

Материалы и оборудование

Аппарат для сбора газа (рис. 9.26)

Пробирка

Стакан на 400 мл

Термометр

Ртутная лампа или лампа от проектора

Гидрокарбонат натрия

Линейка с метрической шкалой

Источник света типа настольной лампы

Элодея, предварительно несколько часов выдержанная на ярком свету

Детергент (моющее средство)

Методика

Мы рекомендуем взять элодею, выставить ее на яркий свет и удостовериться в том, что она активно фотосинтезирует. Если не видно пузырьков газа, то можно добавить по 2-10 г гидрокарбоната натрия на каждый литр воды. Это стимулирует фотосинтез, так как увеличивается содержание СО₂ в воде. Кроме того, можно перед опытом проаэрировать воду в течение часа.

1. Острым скальпелем отрежьте веточку элодеи длиной около 5 см (веточка должна быть покрыта пузырьками) и поместите ее срезом вниз в пробирку с той же водой, в которой она была до этого.

2. Поставьте пробирку в стакан с водой комнатной температуры. Запишите начальную температуру воды и регулярно проверяйте ее во время эксперимента. Вода здесь играет роль защитного теплового экрана. Температура ее должна быть все время постоянной; если будет нужно, смените воду.

3. Налейте в аппарат для сбора газа водопроводной воды, проследите, чтобы в ней не было пузырьков воздуха, и дожмите до упора поршень шприца (рис. 9.26).

Рис. 9.26. Аппарат для определения скорости выделения кислорода при фотосинтезе у водного растения

4. Выключите свет в комнате, закройте окна шторами. Поставьте яркий источник света в 5 см от растения.

5. Дайте растению 2-3 мин "привыкнуть" к такой интенсивности света (т. е прийти к состоянию равновесия). Убедитесь, что скорость образования пузырьков достаточна (более 10 пузырьков в минуту). Иногда добавляют чуть-чуть детергента, чтобы понизить поверхностное натяжение и облегчить выход пузырьков.

6. Поставьте веточку так, чтобы пузырьки газа собирались в капиллярной трубке системы. Засеките время.

7. Соберите подходящий объем газа за определенное время (например, за 5-10 мин). Медленно прокачайте пузырек газа шприцем через капиллярную трубку, измерьте длину пузырька, подав его к тому месту, где находится линейка.

8. Чтобы пузырек не мешал последующим измерениям, прокачайте его дальше в соединительную трубку и повторите все манипуляции несколько раз, постепенно увеличивая расстояние между элодеей и источником света, скажем, до 10, 15, 20, 30, 40 и 80 см. Каждый раз давайте растению некоторое время "привыкнуть" к изменившейся освещенности. После каждого изменения условий нужно зарегистрировать а) расстояние между растением и источником света; б) время, в течение которого шел сбор газа; в) длину собранных газовых пузырьков (эта величина прямо пропорциональна объему, и ее используют как меру объема).

Результаты

Интенсивность света, падающего на данный объект, обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света. Другими словами, если вы увеличите вдвое расстояние между растением и лампой, то освещенность растения уменьшится не в два, а в четыре раза:

где I - интенсивность света, a d - расстояние между объектом и источником света. Постройте график, отложив по вертикальной оси скорость фотосинтеза (ее оценивают по длине пузырька газа, собранного за единицу времени), а по горизонтальной оси I (в виде 1/d² или, что удобнее, 1000/d²).

9.31. а) Сформулируйте, какую зависимость между образованием газа и интенсивностью освещения вы получили, б) Для чего затемняют комнату и почему нужно поддерживать постоянную температуру?

9.34. Почему рекомендуется аэрировать воду перед началом эксперимента?

Если нужен более простой, хотя и менее точный метод, скорость выделения кислорода можно определять, просто подсчитывая число пузырьков, выходящих из среза стебля элодеи за определенный промежуток времени. Это дает вполне удовлетворительные результаты, хотя возможны и ошибки, связанные с неодинаковыми размерами пузырьков. Такой проблемы практически не возникает, если понизить поверхностное натяжение, добавив чуть-чуть детергента (см. пункт 5 выше). Если понадобится, то элодею можно закрепить на дне пробирки пластилином.

Находить самых изящных массажисток города вы можете на этом сайте eromassage-perm.com. Звоните женщинам в любое время дня и ночи, чтобы получить добротный массаж.