1.5.7. Поглощение углекислого газа листьями при фотосинтезе

Цель опыта - доказать, что листья поглощают углекислый газ из воздуха в процессе фотосинтеза, т. е. при образовании крахмала на свету.

Объекты и оборудование. 1-2 обескрахмаленных листа фасоли или пеларгонии - с рамками или подставками для них (если опыт проводится в банках) или пластилин и палочка-карандаш (если опыт проводится в колбах); 2-3 одинаковых банки или колбы (такие, как для других опытов по фотосинтезу) с блюдцами к ним; кристаллизатор (тазик); трубка для вдувания воздуха в сосуды; небольшой кусок картона; карандаш по стеклу или пластилин; известковая вода; длинная пипетка; колпак из черной бумаги или картона - для одного сосуда (если опыт ставится с тремя банками или колбами); источник света и оборудование для обработки листьев - как для других опытов по фотосинтезу.

Постановка опыта. Все сосуды наполняют воздухом, состоящим из двух частей атмосферного и одной части выдыхаемого человеком. В такой смеси количество углекислого газа выше, чем в атмосферном воздухе, но не слишком велико, что важно для данного опыта.

Смесь готовят отдельно в каждой банке (колбе) или в одной большой колбе, из которой потом перегоняют во все сосуды, как в опыте 1.5.5. Каждый сосуд (или большую колбу) заполняют водой на 1\3-1\2 ее объема, прикрывают плотно картоном и опускают горловиной в воду, с помощью трубки выдыхают воздух в сосуд (рис. 18,5) до тех пор, пока уровень воды не опустится до отметки (примерно 1,5 см от края банки). Придерживая банку (иначе она может перевернуться), в нее под водой вводят лист, закрепленный в рамке или на подставке, там же ставят банку на блюдце и всю установку извлекают из воды. Если опыт ставится в колбах, в них сначала закрепляют лист (рис. 12), а после наполняют воздухом необходимого состава, как банки, закрывают пробками вне воды, ставят каждую колбу в блюдце с водой.

Лист помещают в один или два сосуда - в зависимости от избранной схемы опыта, а одну банку (колбу) готовят так же, но без листа. Все сосуды располагают вокруг лампы в соответствии с таблицей 2. По элементарной схеме опыта готовят две установки: с листом и без листа, по более сложной - три: одна без листа, две с листом, из них одна освещается, а другая закрывается от света колпаком.

На ярком естественном освещении опыт может быть поставлен с целым растением. Лист помещают в колбу, как показано на рисунке 20, затем в нее вдувают воздух из легких, колбу закрывают пробкой с вырезом, промазывают пластилином. В контрольную колбу - без листа - воздух вдувают таким же образом.

Демонстрация опыта. Сначала из сосудов извлекают лист (под водой, как в других подобных опытах), затем из каждого сосуда поочередно осторожно выливают всю воду, держа банку (колбу) дном вверх и слегка приоткрывая крышку-картон (или пробку колбы), наливают в них по 8-10 мл известковой воды, закрывают сосуды и встряхивают несколько раз. В сосуде с листом, который освещался, известковая вода остается прозрачной (углекислого газа нет), а в других - мутнеет, приобретает вид молока, что свидетельствует о наличии углекислого газа. После этого проводят определение крахмала в листе. Результат его позволяет сделать вывод о том, что поглощение углекислого газа листьями происходит именно при фотосинтезе.

Вопросы на осмысление методики опыта. С какой целью в банки приливают известковую воду? Отчего мутнеет известковая вода? Почему в опыте листьям дают немного углекислого газа? (Чтобы в банке не осталось непоглощенного углекислого газа, от которого известковая вода помутнеет и будет не ясно, поглощал ли лист углекислый газ.) Зачем в опыте нужна банка (колба) без листа? (Ответ дан по аналогичному вопросу к другим опытам.) Зачем один сосуд с листом закрывают от света? (Чтобы в листе не мог проходить фотосинтез - не мог образоваться крахмал из-за отсутствия света.) Какие условия имеются у листа в одном (контрольном) сосуде? Какие условия имеются у листа в другом (опытном) сосуде? Что доказывает опыт? (Что листья поглощают углекислый газ на свету и что это происходит при фотосинтезе.)