Mengkaji Kesan Keamatan Cahaya ke atas Kadar Fotosintesis

Tujuan

Untuk mengkaji kesan keamatan cahaya ke atas kadar fotosintesis dalam tumbuhan akuatik, seperti Hydrilla verticillata, dengan mengukur kadar gelembung oksigen dibebaskan.

Pemboleh ubah

• Pemboleh ubah dimanipulasikan: keamatan cahaya, diubah dengan menukar jarak lampu daripada tumbuhan.
• Pemboleh ubah bergerak balas: kadar fotosintesis, diukur sebagai bilangan gelembung oksigen dibebaskan seminit (atau isi padu gas dikumpul dalam masa tetap).
• Pemboleh ubah dimalarkan: suhu air, kepekatan karbon dioksida terlarut (dikekalkan malar menggunakan kepekatan tetap larutan natrium hidrogen karbonat), tumbuhan dan saiz keratan yang sama digunakan, serta selang masa bagi setiap bacaan.

Bahan dan radas

• Pucuk Hydrilla verticillata (atau Cabomba)
• Bikar
• Larutan natrium hidrogen karbonat, sebagai sumber karbon dioksida
• Lampu
• Pembaris, untuk menetapkan dan mengukur jarak lampu
• Jam randik
• Corong
• Tabung uji, untuk mengumpul gas
• Kayu uji dan mancis, untuk menguji gas yang dikumpul

Prosedur

1. Letakkan pucuk Hydrilla yang baru dipotong, hujung potongan menghadap ke atas, di bawah corong terbalik dalam bikar berisi larutan natrium hidrogen karbonat.
2. Letakkan tabung uji berisi air di atas batang corong untuk mengumpul gas yang dibebaskan.
3. Letakkan lampu pada jarak tetap, contohnya 10 cm, daripada tumbuhan.
4. Kira bilangan gelembung yang dibebaskan seminit.
5. Gerakkan lampu ke jarak yang semakin jauh, contohnya 20 cm, 30 cm, dan 40 cm, dan ulangi kiraan gelembung pada setiap jarak, dengan mengekalkan semua keadaan lain malar.
6. Pada akhir eksperimen, kumpulkan sampel gas yang terhasil dan uji dengan kayu uji berbara untuk mengesahkan ia menyala semula, menunjukkan gas itu adalah oksigen.

Keputusan dijangka

Kadar penghasilan gelembung, yang mewakili kadar fotosintesis, adalah paling tinggi apabila lampu paling hampir dengan tumbuhan, di mana keamatan cahaya paling besar. Apabila lampu digerakkan lebih jauh dan keamatan cahaya berkurang, bilangan gelembung dibebaskan seminit berkurang, dan menjadi mendatar pada keamatan cahaya yang sangat rendah apabila lampu jauh daripada tumbuhan.

Kesimpulan

Keamatan cahaya mempengaruhi kadar fotosintesis. Apabila keamatan cahaya berkurang, ditunjukkan dengan menggerakkan lampu lebih jauh daripada tumbuhan, kadar penghasilan gelembung oksigen berkurang.

Ini menunjukkan keamatan cahaya adalah faktor pengehad bagi kadar fotosintesis dalam keadaan ini.

Soalan bergaya Kertas 3

Konteks. Seorang pelajar menyediakan Hydrilla di bawah corong terbalik dalam larutan natrium hidrogen karbonat dan mengira gelembung oksigen yang dibebaskan seminit dengan lampu diletakkan pada jarak 10, 20, 30 dan 40 cm daripada tumbuhan. Kiraannya ialah 48, 30, 16 dan 6 gelembung seminit.

Soalan 1 (hipotesis). Nyatakan satu hipotesis yang sesuai bagi kajian ini.

Jawapan model. Apabila keamatan cahaya meningkat (lampu digerakkan lebih hampir dengan tumbuhan), kadar fotosintesis meningkat, jadi lebih banyak gelembung oksigen dibebaskan seminit.

Soalan 2 (pemboleh ubah). Nyatakan pemboleh ubah dimanipulasikan, pemboleh ubah bergerak balas, dan dua pemboleh ubah yang mesti dimalarkan.

Jawapan model. Pemboleh ubah dimanipulasikan ialah keamatan cahaya, diubah dengan menukar jarak lampu daripada tumbuhan. Pemboleh ubah bergerak balas ialah kadar fotosintesis, diukur sebagai bilangan gelembung dibebaskan seminit.

Pemboleh ubah dimalarkan termasuk suhu air dan kepekatan karbon dioksida, yang dikekalkan dengan larutan natrium hidrogen karbonat yang sama; pucuk yang sama dan selang masa yang sama juga ditetapkan.

Soalan 3 (penjadualan dan graf). Terangkan cara keputusan direkod dan dipaparkan.

Jawapan model. Rekod jarak lampu dan bilangan gelembung seminit dalam jadual dengan tajuk dan unit yang jelas. Kerana keamatan cahaya berkurang apabila jarak bertambah, plot graf garis bilangan gelembung seminit (paksi menegak) melawan jarak lampu (paksi mendatar), kemudian lukis lengkung penyuaian terbaik yang licin.

Lengkung menurun apabila jarak bertambah, menunjukkan kadar berkurang apabila keamatan cahaya berkurang.

Soalan 4 (inferens). Menggunakan bacaan itu, nyatakan dan terangkan kesimpulannya.

Jawapan model. Bilangan gelembung seminit menurun daripada 48 kepada 6 apabila lampu digerakkan dari 10 cm ke 40 cm. Ini menunjukkan keamatan cahaya lebih rendah memberikan kadar fotosintesis lebih rendah, jadi dalam keadaan ini keamatan cahaya ialah faktor pengehad bagi kadar fotosintesis.

Langkah keselamatan

• Lampu menjadi panas semasa digunakan, jadi elakkan menyentuh mentol dan jangan biarkan lampu panas menyentuh bikar yang basah kerana kaca boleh retak.
• Jauhkan lampu, palamnya dan semua sambungan elektrik daripada air untuk mengurangkan risiko kejutan elektrik; keringkan tangan sebelum menyentuh suis.
• Kendalikan bikar, corong dan tabung uji dengan berhati-hati kerana radas kaca mudah pecah dan boleh mencederakan kulit.
• Semasa mengesahkan gas dengan kayu uji berbara, jauhkan bara daripada rambut, pakaian dan sebarang bahan mudah terbakar.

Kesilapan biasa

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim