探究為什麼-光照對植物代謝的影響

導讀

約瑟夫·普利斯特里(1733－1804)早在光合作用的機制被發現前，就發現了植物有淨化空氣的能力。普利斯特里將老鼠關在密閉容器內，老鼠很快就因為缺氧而昏迷，但此時他再放入一片新鮮的葉子，老鼠竟然逐漸甦醒了！這件事也促使他發現了氧氣。

我們當然不會叫學生現在去抓老鼠，今天要和葉子放在一起的是PASCO的無線感應器！

簡介

大多數的植物中，進行著光合與呼吸兩種代謝作用，兩者的能量轉移方向不同，存在的生理意義也不一樣。有許多因素影響著代謝反應的進行，其中影響光合作用最重要的因子就是光照。在本次活動中，將使用PASCO無線O₂與CO₂感應器進行數位化量測，透過氣體濃度的變化，探索光照對植物代謝效率的影響。

活動所需設備與材料

• 無線CO₂感應器(PS-3208)
• 無線O₂感應器(PS-3217)
• SPARKvue軟體
• 葉片2~3片
• 夾鏈袋/寶特瓶
• 檯燈

活動流程

1. 收集2~3片樹葉，並放置於夾鏈袋或寶特瓶內
2. 將無線CO₂與O₂感應器放置於夾鏈袋內(若是使用寶特瓶，可使用美工刀切割出感應器偵測孔)
3. 開啟無線CO₂與O₂感應器，並連線至SPARKvue軟體
4. 將兩者的取樣率調整為30s~1min
5. 將檯燈放置於葉片上方，並開啟光照

6. 確認夾鏈袋與寶特瓶內的空間是否密閉
7. 開始記錄，並持續30min
8. 現在將檯燈關閉，並開啟夾鏈袋或寶特瓶，使內外的空氣平衡
9. 再開始記錄30min的數據(此時不要開啟檯燈)

問題討論

1. 比較有光照與無光照的狀態下，CO₂濃度的變化是上升還是下降?彼此間有什麼差異?為什麼?
2. 比較有光照與無光照的狀態下，O₂濃度的變化是上升還是下降?彼此間有什麼差異?為什麼?
3. 在有光照的時候，根據O₂與CO₂濃度的變化，代表此時植物內主要在進行哪些代謝過程?為什麼?
4. 根據本次活動的結果，代表光照會如何影響光合作用的進行?要如何從氣體濃度變化判斷?

課程下載