Velocità della fotosintesi

Scuola secondaria di primo gradoBiologiaModello semplificato dei fattori limitanti per la didattica

Informazioni su questo esperimento

Questo è il classico esperimento con l’elodea. Avvicina una lampada, aggiungi bicarbonato di sodio oppure riscalda l’acqua e conta le bolle di ossigeno emesse dalla pianta. Il grafico mostra come la velocità aumenti e poi si stabilizzi, così gli studenti possono individuare il fattore limitante in qualsiasi momento e capire perché aggiungere quantità maggiori degli altri fattori non fa alcuna differenza.

Obiettivi di apprendimento

  • Misura la velocità della fotosintesi contando le bolle di ossigeno
  • Descrivi come l’intensità della luce, l’anidride carbonica e la temperatura influenzano la velocità
  • Individua il fattore limitante dalla forma di un grafico della velocità
  • Spiega perché la velocità diminuisce alle alte temperature

Come si usa

  1. 1Inizia con la lampada a 20 cm e premi «Conta» per 1 minuto. Registra il numero di bolle.
  2. 2Sposta la lampada a 10, 30, 40 e 60 cm e ripeti il conteggio ogni volta.
  3. 3Aumenta il livello di CO₂ e ripeti la serie con la luce. Osserva come il plateau del grafico si sposta verso l’alto.
  4. 4Imposta il grafico sulla temperatura e trova il valore ottimale, poi osserva cosa succede sopra i 40 °C.

Il modello

Equazione complessiva della fotosintesi
L’intensità della luce diminuisce con il quadrato della distanza dalla lampada.
Il fattore più scarso determina la velocità. R indica l’ossigeno consumato dalla respirazione.

Ipotesi

  • Questo è un modello didattico qualitativo. I numeri mostrano tendenze, non valori relativi a una pianta specifica.
  • Si suppone che ogni bolla contenga lo stesso volume di ossigeno.
  • La lampada non riscalda l’acqua. In un esperimento reale si utilizza uno schermo termico a questo scopo.

Provalo in classe

  1. Q1Perché la luce si riduce a un quarto quando si sposta la lampada da 10 cm a 20 cm?
  2. Q2A un’intensità luminosa molto elevata, la velocità smette di aumentare. Quale fattore potrebbe essere limitante ora?
  3. Q3Perché non si producono bolle quando la lampada è lontana, anche se la pianta è ancora viva?
  4. Q4Perché la velocità diminuisce bruscamente sopra i 40 °C circa?

Domande frequenti

Che cos’è un fattore limitante?

È il fattore disponibile nella quantità minore. Aumentandolo, la velocità cresce, mentre aumentare qualsiasi altro fattore non ha effetto finché il fattore limitante non cambia.

Perché aggiungere bicarbonato di sodio all’acqua?

Si scioglie liberando anidride carbonica, così è possibile controllare quanto CO₂ può utilizzare la pianta.

Le bolle sono di ossigeno puro?

Per lo più, sì, ma contengono anche un po’ di azoto e anidride carbonica disciolti nell’acqua. Contarli è un modo rapido per confrontare i tassi, non una misurazione esatta.