Задание №23 — Биология – наука о живой природе. Методы научного познания
Ангелина изучала скорость фотосинтеза в зависимости от освещённости. Для этого она помещала водное растение элодею в стакан с водой на разном расстоянии от лампы. Ангелина считала количество пузырьков кислорода, образовавшееся на срезе стебля элодеи, за 5 мин. наблюдений. Оказалось, что чем ближе лампа к стакану, тем больше пузырьков выделяется, однако, начиная с расстояния в 15 см, количество пузырьков оставалось примерно одинаковым, несмотря на дальнейшее приближение к источнику света.
Какая существует зависимость между скоростью фотосинтеза и освещённостью? Как Вы думаете, почему скорость фотосинтеза перестала увеличиваться, начиная с расстояния в 15 см?
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для решения этой задачи проанализируем условия эксперимента Ангелины и вспомним физиологию растений.
1. Определение зависимости. В первой части эксперимента Ангелина заметила, что при приближении лампы к стакану количество пузырьков газа (кислорода) увеличивалось. Поскольку выделение кислорода — это прямой показатель интенсивности фотосинтеза, можно сделать вывод: при увеличении освещённости скорость фотосинтеза растёт. Это прямая зависимость.
2. Анализ "плато" на графике. Начиная с расстояния , количество пузырьков перестало расти. Это означает, что скорость фотосинтеза достигла своего максимума в данных условиях. В биологии это явление объясняется действием ограничивающего (лимитирующего) фактора.
3. Причины остановки роста. Фотосинтез — это сложный многоступенчатый процесс, для которого нужен не только свет, но и углекислый газ (), вода, а также определённая температура для работы ферментов. Когда света становится очень много, "узким местом" становится другой фактор. Скорее всего, в стакане с водой закончился свободный углекислый газ или же ферменты растения работают на пределе своих возможностей (насыщение световой кривой).
Таким образом, дальнейшее увеличение освещённости не может ускорить процесс, так как не хватает других ресурсов для химической реакции.
Ответ: 1) Между освещённостью и скоростью фотосинтеза существует прямая зависимость (чем выше освещённость, тем выше скорость фотосинтеза), но только до определённого предела. 2) Скорость фотосинтеза перестала расти, так как какой-то другой фактор (например, концентрация углекислого газа или количество ферментов) стал ограничивающим.
Источник: ФИПИ