Οι οργανισμοί χρειάζονται ενέργεια για επιβίωση. Το φως που προέρχεται από τον ήλιο μεταμορφώνεται σε χημική ενέργεια σε ένα οργανικό υλικό μέσω της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Η φωτοσύνθεση συμβαίνει σε φυτά και σε ορισμένες μορφές φυκών (εκείνων που ανήκουν στο Kingdom Protista). Είναι πράγματι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει τη χρήση θερμότητας που προέρχεται από τον ήλιο για τη μετατροπή νερού και διοξειδίου του άνθρακα για την παραγωγή γλυκόζης και αερίου οξυγόνου. Ενώ οι άνθρωποι εκπέμπουν αέρια διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, τα φυτά εισπνέουν αυτά τα αέρια και τα χρησιμοποιούν για να παράγουν τη δική τους τροφή. Η φωτοσύνθεση εμφανίζεται συνήθως στους χλωροπλάστες. Η χλωροφύλλη είναι η πράσινη χρωστική που εμπλέκεται κυρίως σε αυτή τη διαδικασία. Η διαδικασία συμβαίνει συνήθως στα φύλλα των φυτών και πολύ σπάνια σε στελέχη, κλπ.
Εύκολο εργαστηριακό πείραμα
Πώς μπορείτε να εκτελέσετε τη δική σας δραστηριότητα πειράματος φωτοσύνθεσης; Εδώ είναι ένα εύκολο εργαστηριακό πείραμα που θα εξηγήσει πώς να κατανοήσετε τη διαδικασία πιο καθαρά. Σε αυτήν τη δραστηριότητα, θα χρησιμοποιήσετε φύκια. Είναι ένα μονοκύτταρο φυτό που είναι χρήσιμο στον τομέα της ιατρικής, ειδικά στη γενική έρευνα (όταν πρόκειται για γονιδιακή μηχανική και διαγνωστική).
Στόχοι
Για να μπορέσουμε να εξηγήσουμε τη σημασία της φωτοσύνθεσης στην επιβίωση των ανθρώπων καθώς και άλλων οργανισμών.
Για να δείξει στους μαθητές γυμνασίου πώς τα φύκια λειτουργούν καλά με τη φωτοσυνθετική διαδικασία και πώς αυτοί οι οργανισμοί μπορούν εύκολα να αναπτυχθούν για πειραματικούς σκοπούς.
Για να καταλάβουμε πώς το διοξείδιο του άνθρακα είναι ζωτικής σημασίας για τη φωτοσύνθεση.
Διαδικασία
Αναπτύξτε τα φύκια σας σε μεσαίου μεγέθους δοκιμαστικό σωλήνα ή τρυβλίο Petri. Πάρτε μια συμπυκνωμένη ποσότητα φύκια από το μέσο σας. Μπορείτε να στραγγίξετε το υγρό μέσο στο οποίο αυτοί οι οργανισμοί αναπτύσσονται για να αποκτήσουν συγκεντρωμένο πληθυσμό.
Αφήστε το παρασκεύασμα φυκιών.
Σε ποτήρι μεσαίου μεγέθους, προσθέστε περίπου 3 ml διαλύματος αλγινικού νατρίου (ζελέ).
Ρίξτε σε 5 ml της συγκέντρωσης των φυκών σας.
Ανακατέψτε ομοιόμορφα με μια ράβδο ανάδευσης.
Ρίξτε το πράσινο διάλυμα ζελέ-φυκιών σε μια σύριγγα ανοιχτού τύπου σε ένα ποτήρι με διάλυμα 2% CaCl.
Καθώς το διάλυμα φυκιών πέφτει στο μείγμα χλωριούχου ασβεστίου, στροβιλίστε απαλά το ποτήρι σας για να σχηματίσετε μικροσκοπικές μπάλες φύκια.
Αφήστε τη ρύθμιση για περίπου 10-20 λεπτά.
Πλύνετε τις μπάλες φυκών που έχετε σχηματίσει με αποσταγμένο νερό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα σουρωτήρι για να διαχωρίσετε τα στερεά σωματίδια.
Αφού φτιάξετε τις μπάλες φυκών, μπορείτε τώρα να τις χρησιμοποιήσετε για τον προσδιορισμό του ρυθμού απορρόφησης CO2. Αυτό θα δείξει πόσο γρήγορα συμβαίνει η φωτοσυνθετική διαδικασία.
Προετοιμάστε πολλά δοχεία με καπάκια και προσθέστε σε ένα μικρό όγκο την ένδειξη υδρογονανθράκων σε κάθε δοχείο.
Βάλτε ίσους αριθμούς μπαλών σε κάθε γυάλινο δοχείο.
Τοποθετήστε τα δοχεία σας σε διάφορες εντάσεις φωτός και αφήστε τις ρυθμίσεις για περίπου 1-3 ώρες.
Συγκρίνετε τις αλλαγές χρώματος που έχετε στις διάφορες ρυθμίσεις. Ένα κιτρινωπό ανοιχτότερο χρώμα δείχνει μια αυξανόμενη συγκέντρωση CO2 και ένα πιο σκούρο ματζέντα χρώμα θα υποδηλώνει μια μείωση της συγκέντρωσης CO2. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε λίγη τεχνολογία εδώ, όπως ένα χρωματόμετρο, για πιο ακριβή αποτελέσματα.
Αυτή είναι μια απλή εργαστηριακή δραστηριότητα για τη φωτοσύνθεση. Υπάρχουν και άλλα ενδιαφέροντα πειράματα από τα οποία μπορείτε να επιλέξετε. Μπορείτε να κάνετε έρευνα στον Ιστό ή να μετακινηθείτε στα βιβλία επιστημών του γυμνασίου σας.