აქტივობა 11. აუცილებელია თუ არა ქლოროფილი ფოტოსინთეზისათვის?

მიზანი:

მოსწავლემ ექსპერიმენტულად დაასაბუთოს ქლოროფილის როლი ფოტოსინთეზის პროცესში. განივითაროს კვლევითი უნარები.

 

რესურსები:

ჭრელფოთოლა მცენარის ფოთლები (ჭრელი ფოთოლი გააჩნია ოთახის ბეგონიის მრავალ სახეობას), მწვანე ფოთლები, ეთანოლი, (ეთილის სპირტი) იოდის ხსნარი, წყლის მადუღარა, ლაბორატორიული ჭიქა წყლის ასადუღებლად, ლაბორატორიული ჭიქა ცხელი წყლის აბაზანისათვის, სინჯარა, პიპეტი, პინცეტი, მყარი ზედაპირის მქონე რაიმე ფირფიტა ფოთლების დასადებად (შუშის, თიხის და ა.შ)

 

შენიშვნა: მასწავლებელმა განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიაქციოს უსაფრთხოების წესების დაცვას. ეთანოლი ადვილად აალებადი ნივთიერებაა. მისი დუღილის ტემპერატურა წყლისაზე უფრო ნაკლებია, ამიტომ არ შეიძლება ეთანოლიანი სინჯარის უშუალოდ გაცხელება. აუცილებელია ინსტრუქციის დაცვა და ეთანოლიანი სინჯარის გაცხელება ცხელი წყლის აბაზანაში.

 

მსვლელობა:

1. მასწავლებელი სვამს კითხვებს:
1) მიმდინარეობს თუ არა ფოტოსინთეზი მცენარის ყველა ნაწილში, მაგალითად მის არამწვანე ნაწილებში?

(სავარაუდოდ, მოსწავლეები ამ შეკითხვაზე უარყოფით პასუხს გასცემენ).

2) რატომ არის აუცილებელი ქლოროფილის არსებობა ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად?

(ქლოროპლასტების შიგნით არსებულ მწვანე პიგმენტს _ ქლოროფილს შეუძლია მზის სინათლის ენერგიის ,,დაჭერა”, რის შედეგადაც ხდება მზის ენერგიის გარდაქმნა ქიმიურ ენერგიად და ამ ენერგიის ხარჯზე ნახშირწყლების სინთეზი).

3) როგორ შეგვიძლია ექსპერიმენტულად დავასაბუთოთ ქლოროფილის აუცილებლობა ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად?

(მოსწავლეები უნდა მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ამ მიზნის მისაღწევად უნდა შედარდეს ფოტოსინთეზის მიმდინარეობა და მისი შედეგები მცენარის მწვანე და არამწვანე ნაწილებში).

4) რომელი რეაგენტის საშუალებით შეიძლება სახამებლის აღმოჩენა?
(იოდის საშუალებით).

 

2. მასწავლებელი სთავაზობს კლასს, მარტივი ცდის საშუალებით გამოიკვლიონ საჭიროა თუ არა ქლოროფილი ფოტოსინთეზის პროცესისათვის. ამისთვის მათ უნდა შეადარონ ფოტოსინთეზის საბოლოო პროდუქტის – სახამებლის არსებობა მცენარის მწვანე და არამწვანე ნაწილებში.

 

მასწავლებელი სთხოვს მოსწავლეებს გამოთქვან და წერილებით დააფიქსირონ ვარაუდი:

მიმდინარეობს, თუ არა ფოტოსინთეზი მცენარის არამწვანე ნაწილებში?

 

მასწავლებელი ყოფს კლასს ჯგუფებად, ურიგებს საჭირო რესურსს და სთხოვს ჩაატარონ ცდა სათანადო ინსტრუქციის მიხედვით.

(შეხედულებისამებრ, მაგალითად საჭირო რაოდენობით რესურსის არქონის შემთხვევაში მასწავლებელს შეუძლია ჩაატაროს სადემონსტრაციო ცდა).

 

ინსტრუქცია ცდის ჩატარების შესახებ:

• აიღე ორი, დაახლოებით ერთნაირი ზომის ფოთოლი, ერთი - მთლიანად მწვანე, მეორე – ჭრელი, და მოათავსე პინცეტის საშუალებით მდუღარე წყალში ერთი წუთის განმავლობაში.
• ჩადე ორივე ფოთოლი ეთანოლიან სინჯარაში პინცეტის საშუალებით და ძალიან ფრთხილად მოათავსე ეს სინჯარა ცხელი წყლის აბაზანაში. დაელოდე ფოთლის გაუფერულებას.
• პინცეტის საშუალებით ფრთხილად ამოიღე ფოთლები ეთანოლიანი სინჯარიდან და გარეცხე გამდინარე წყლის ქვეშ, რათა ზედაპირიდან მოაცილო ეთანოლის ნარჩენები.
• მოათავსე ფოთლები ფირფიტაზე და დააწვეთე ორივე მათგანს იოდის ხსნარი მთელს ზედაპირზე.

 

3. ექსპერიმენტის ჩატარების შემდეგ შედეგების განხილვის მიზნით მასწავლებელი აწყობს დისკუსიას:
1) რა მიზანს ემსახურებოდა შენს მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტი?

(ექსპერიმენტის მიზანი იყო დაესაბუთებინა ქლოროფილის აუცილებლობა ფოტოსინთეზისათვის)

2) რატომ იყო საჭირო ფოთლის მდუღარე წყალში მოთავსება?

(ამ ტემპერატურაზე უჯრედებში ფერმენტული რეაქციები აღარ მიმდინარეობს. წყდება ყველა სასიცოცხლო პროცესი. გარდა ამისა, იშლება უჯრედების კედლები და ადვილდება ეთანოლის შეღწევა უჯრედების შიგნით).

3) რატომ იყო საჭირო ფოთლების ეთანოლში მოთავსება?

(ეთანოლის ზემოქმედებით ფოთლის უჯრედებიდან გამოდის ქლოროფილი. ქლოროფილის მოცილება ფოთლიდან აუცილებელია, რადგან მისმა ფერმა შესაძლოა ხელი შეუშალოს შემდგომ დაკვირვებას).

4) რატომ შეიფერა ეთანოლი მწვანედ, ხოლო ფოთლები – გაუფერულდა? (ქლოროფილი გაიხსნა ეთანოლში და გამოვიდა ფოთლის უჯრედებიდან).
5) რატომ არ მოვათავსეთ ქლოროფილის გამოსაყოფად ფოთოლი წყალში? (ქლოროფილი იხსნება ეთანოლში და არა - წყალში).
6) რა ფერით შეიღება იოდის დაწვეთების შემდეგ? ფოთლების მწვანე ნაწილები? ფერადი ნაწილები?

(ფოთლების მწვანე ნაწილები შეიღება ლურჯად, ხოლო ფერადი ნაწილები – მოყვითალო-ყავისფრად).

7) როგორ დაასაბუთებ ცდის შედეგების მიხედვით, რომ ქლოროფილი აუცილებელია ფოტოსინთეზის განსახორციელებლად?

(სახამებელი აღმოჩნდა ფოთლის მხოლოდ მწვანე ნაწილში, რომელიც ქლოროფილს შეიცავს. ეს მიუთითებს, რომ ფოტოსინთეზის პროცესი მიმდინარეობს ქლოროფილის უშუალო მონაწილეობით).

8) ივარაუდე, როგორ შედეგს მიიღებ, თუ ფოთოლს აიღებ ისეთი მცენარიდან, რომელიც 2–3 დღის განმავლობაში სიბნელეში იყო მოთავსებული?

(ასეთი ფოთოლი შეიღებებოდა მოყვითალო-ყავისფრად, და არა - ლურჯად. 2-3 დღის განმავლობაში სიბნელეში მოთავსებული მცენარე სრულად დახარჯავდა უჯრედებში მომარაგებულ სახამებელს. ამავდროულად, მზის გარეშე ის ვერც ნახშირწყლების ახალ მარაგს შექმნიდა. შესაბამისად, მის ფოთლებში სახამებლის აღმოჩენა ვერ მოხერხდებოდა).

 

4. დისკუსიის შემდეგ მასწავლებელი სთხოვს მოსწავლეებს შეავსონ ცდის ოქმი ინდივიდუალურად შემდეგი ნიმუშის მიხედვით.

 cdis oqmi

 

(მასწავლებელს შეუძლია შეაგროვოს მოსწავლეების ნამუშევრები და შეაფასოს ისინი).

 

5. დასასრულს მასწავლებელი სთავაზობს მოსწავლეებს მოიფიქრონ და თეორიულად დაგეგმონ ცდა, რომლის საშუალებითაც დაამტკიცებენ, რომ მზის სინათლე აუცილებელია ფოტოსინთეზის პროცესისათვის.

(შესაძლებელია მარტივი ცდის ჩატარება ერთი და იგივე სახეობის ორი მცენარის გამოყენებით: პირველ მცენარეს ათავსებენ სინათლეზე, მეორეს (კონტროლი) _ სიბნელეში. ორი დღის შემდეგ თითოეულიდან იღებენ თითო ფოთოლს და იმეორებენ ზემოთ აღწერილ ცდას).

მასწავლებელს შეუძლია ამ ცდის ჩატარება მომდევნო გაკვეთილზე, ან მისი მიცემა მოსწავლეებისათვის საშინაო დავალების სახით.

  

ცდის ოქმის შევსებული ვარიანტი:

შევსებული ცდის ოქმი

სასარგებლო ინტერნეტლინკები:

ვიდეომასალა, პრეზენტაციები, დავალებები ფოტოსინთეზის თემატიკაზე

პრეზენტაციები, ექსპერიმენტები, მასალები მასწავლებლებისათვის ფოტოსინთეზის შესახებ

ფოტოსინთეზის მექანიზმების დეტალური მიმოხილვა

http://www.neok12.com/Photosynthesis.htm

http://www.youtube.com/watch?v=hj_WKgnL6MI