აქტივობა 12. ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე მოქმედი ფაქტორები

მიზანი:

მოსწავლემ მოიპოვოს ინფორმაცია გრაფიკიდან, გაანალიზოს სხვადასხვა ფაქტორის მოქმედება ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე.

 

რესურსები:

ბარათები, რომელზეც გრაფიკული მრუდის სახით ასახულია ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილება გარემოში, სადაც მცენარე იმყოფება და თანდართული კითხვები.

 

მსვლელობა:

1. მასწავლებლის კითხვები:

 

1) რომელი ფაქტორები მოქმედებენ ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე?

(სინათლის ინტენსივობა და ხანგრძლივობა, გარემოში წყლის და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია, ტემპერატურა).

2) მოიფიქრეთ, როგორ შეიძლება ამ ფაქტორების გავლენის შესწავლა ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე?

(მათი შესწავლა შესაძლებელია ექსპერიმენტულად, ერთი და იგივე სახეობის ორ მცენარეზე (ფოთოლზე) ცდის ჩატარებით; პირველზე ანუ საკვლევ ობიექტზე, უნდა ვიმოქმედოთ ჩვენს მიერ არჩეული ფაქტორით, ხოლო მეორეზე, ანუ საკონტროლზე - არა. შევისწავლოთ და ერთმანეთს შევადაროთ ცდის შედეგები).

3) რომელი ფაქტორები შეიძლება აღმოჩნდეს შემზღუდველი ფოტოსინთეზისათვის?

(ფოტოსინთეზისათვის შემზღუდველი შეიძლება იყოს ნებისმიერი ფაქტორი, როგორიცაა სინათლის ინტენსივობა და ხანგრძლივობა, წყლისა და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია).

4) თქვენი აზრით, რომელი ფაქტორი შეიძლება წარმოადგენდეს ბუნებაში შემზღუდველ ფაქტორს ფოტოსინთეზისთვის?

(ძირითადად, შემზღუდველ ფაქტორს წარმოადგენს ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია ატმოსფეროში, რადგან ნახშირორჟანგის შემცველობა ჰაერში შედარებით მუდმივია და დიდ დიაპაზონში არ იცვლება. როგორც წესი, სინათლის ინტენსივობა დღის განმავლობაში საკმარისზე მეტია, ხოლო წყლის დეფიციტმა შემზღუდველი როლი შესაძლოა მხოლოდ ლოკალურად, ცალკეულ შემთხვევებში შეასრულოს).

 

2. მასწავლებელი ურიგებს მოსწავლეებს ბარათებს, რომელზეც ასახულია ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილება ზაფხულის ერთი დღე-ღამის განმავლობაში ატმოსფეროში, სადაც მცენარე იმყოფება, დავალებას თან ახლავს კითხვები (იხ. ქვემოთ).

 

მასწავლებელი სთხოვს მოსწავლეებს იმუშაონ წყვილებში, გაანალიზონ გრაფიკული მრუდი და უპასუხონ კითხვებს: 

1) რომელი ორი პროცესი განაპირობებს ნახშირორჟანგის კონცენტრაციის ცვლილებას ჰაერში (მცენარის გარშემო) დღე-ღამის განმავლობაში?

(ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის პროცესები).

2) დღე–ღამის რომელ მონაკვეთში მიმდინარეობს ეს ორი პროცესები?

(სუნთქვა მიმდინარეობს ღამითაც და დღისითაც, ხოლო ფოტოსინთეზი დღისით, როდესაც სინათლის ინტენსივობა მისთვის საკმარისია.

3) სასურველია, მასწავლებელმა აქვე გააკეთოს აქცენტი იმ ფაქტზე, რომ ფოტოსინთეზის სიბნელის ფაზა მიმდინარეობს სინათლის გარეშეც).
4) გრაფიკის მიხედვით დაახლოებით რომელ საათებში მიმდინარეობს ფოტოსინთეზი უფრო ინტენსიურად? ახსენით პასუხი.

(დაახლოებით დილის 8 საათიდან საღამოს 20 საათამდე, რადგან ამ საათებში მცენარის გარშემო ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია შედარებით დაბალია).

5) რატომ იცვლება ნახშირორჟანგის შემცველობა ჰაერში დღის განმავლობაში?

(მცენარე აწარმოებს ფოტოსინთეზს და ამავდროულად, სუნთქავს. ამ პროცესების შედეგად შთაინთქმება და გამოიყოფა ნახშირორჟანგი, რაც ცვლის ამ უკანასკნელის შემცველობას მცენარის სიახლოვეს დღის განმავლობაში).

6) როდის აღწევს მინიმუმს გამოყოფილი ნახშირორჟანგის რაოდენობა? ახსენი რატომ?

(ნახშირორჟანგის რაოდენობა მინიმალურია შუადღის საათებში, რადგან ამ დროს ფოტოსინთეზის პროცესში შთანთქმული ნახშირორჟანგი ბევრად აღემატება სუნთქვის დროს გამოყოფილს).

7) რამდენია გრაფიკის მიხედვით ნახშირორჟანგის საშუალო რაოდენობა მცენარის გარშემო დღე-ღამის განმავლობაში?

(დაახლოებით 0,035 %).

8) ივარაუდე, როგორ შეიცვლება ნახშირორჟანგის რაოდენობა მცენარის გარშემო გვიან შემოდგომაზე? ახსენი პასუხი. (ტემპერატურის, სინათლის ინტენსივობისა და ხანგრძლივობის შემცირების შედეგად, გვიან შემოდგომაზე ფოტოსინთეზის ინტენსივობა ნაკლები იქნება. შესაბამისად, ნახშირორჟანგის შემცველობა მცენარის გარშემო მოიმატებს).

9) რომელი ფაქტორი იქნება შემზღუდველი ფოტოსინთეზისათვის დილის 4 სთ-ზე და დღის 14 სთ-ზე?

(დილის 4 სთ-ზე შემზღუდველი იქნება სინათლის ინტენსივობა, ხოლო დღის 14 სთ-ზე ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია. სინათლის ინტენსივობა 14 სთ-ზე ძლიერ მაღალია, თუმცა ფოტოსინთეზის პროდუქტიულობა ამის შედეგად ვერ მოიმატებს, რადგან საკმარისი არ იქნება ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია).

 

3. მასწავლებელი ისმენს რამდენიმე პრეზენტაციას და რთავს სწორი პასუხების განხილვაში მთელ კლასს.

 

4. დასასრულს, მასწავლებელი სვამს შემაჯამებელ კითხვებს:

 

1) თქვენი აზრით, რატომ არის საინტერესო ადამიანისათვის ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე სხვადასხვა ფაქტორის გავლენის შესწავლა?

(ასეთი კვლევის შედეგები მეცნიერებს დაეხმარება მცენარეებისათვის ოპტიმალური პირობების შექმნაში, რათა წარმოიქმნას რაც შეიძლება მეტი ორგანული ბიომასა, ანუ გაზარდოს ფოტოსინთეზის პროდუქტიულობა).

2) სინათლის რომელი პარამეტრები მოქმედებენ ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე?

(სინათლის ინტენსივობა, ტალღის სიგრძე და განათების ხანგრძლივობა).

3) შეიძლება, თუ არა სინათლის ინტენსივობამ შეასრულოს შემზღუდველი ფაქტორის როლი ბუნებაში?

(შესაძლებელია. სუსტ სინათლეზე ფოტოსინთეზის ინტენსივობა ნაკლებია).

4) ახსენი, როგორ მოქმედებს ფოტოსინთეზის ინტენსივობაზე სინათლის ტალღის სიგრძის ცვლილება? დაასაბუთე შენი პასუხი.

(ქლოროფილს შეუძლია ინტენსიურად შთანთქას მხოლოდ ხილული სინათლის სპექტრის განსაზღვრული ტალღები, კერძოდ ის შთანთქავს სინათლის ტალღებს სპექტრის ლურჯი და წითელი რეგიონებიდან).

5) შეიძლება, თუ არა წყალმა შეასრულოს შემზღუდველი ფაქტორის როლი ფოტისინთეზის ინტენსივობაზე?

(ჩვეულებრივ, წყალი ბუნებაში ყოველთვის საკმარისია ფოტოსინთეზის რეაქციის განსახორციელებლად. მიუხედავად ამისა, თუ წყლის დეფიციტს მაინც აქვს ადგილი, მაშინ ეს განაპირობებს ბაგეების დახურვას, რაც ხელს უშლის მცენარეს, გარემოდან შთანთქას ნახშირორჟანგი. შესაბამისად, წყლის დეფიციტის შედეგად ფოტოსინთეზის ინტენსივობა შემცირდება) მეორე მხრივ, წყალი უშუალოდ მონაწილეობს ფოტოსინთეზის სინათლის ფაზის რეაქციებში)


მოსწავლეების ტიპური შეცდომები

არ აქვთ გააზრებული ურთიერთკავშირი ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის პროცესებს შორის; ბაგეების არსებობას უკავშირებენ მხოლოდ სუნთქვას, არ იციან მათი მნიშვნელობა ტრანსპირაციისთვის; როგორც წესი, არ შეუძლიათ ფოტოსინთეზის პროცესის ახსნა მარტივი მექანიზმის დონეზე, არ აქვთ გააზრებული წყლის როლი ფოტოსინთეზში; ვერ ასახელებენ ატმოსფერული ჟანგბადის წყაროს.

 

 

სასარგებლო ინტერნეტლინკები:

ანიმაციები ფოტოსინთეზის თემაზე

http://www.youtube.com/watch?v=prFaSe3s9e0

http://www.youtube.com/watch?v=v590JJV96lc

http://www.youtube.com/watch?v=7vYfHfA1zSA

ნახშირორჟანგი აუცილებელია ფოტოსინთეზისდათვის ანიმაცია