دليل عملي لإجراء تجربة التمثيل الضوئي وقياس معدل امتصاص ثاني أكسيد الكربون
يشرح هذا الدليل كيفية إجراء تجربة علمية بسيطة لفهم عملية التمثيل الضوئي وقياس تأثير الضوء على امتصاص النبات لثاني أكسيد الكربون. ستتعلم الخطوات العملية لإعداد التجربة وجمع البيانات وتحليل النتائج باستخدام أدوات متاحة في المنزل.
اجمع نبتة خضراء صحية (مثل نبات الفاصوليا أو الريحان)، حاوية بلاستيكية شفافة مقفلة، ماء مقطر، مؤشر درجة الحموضة أو محلول البروموثيمول الأزرق (BTB)، مصدر ضوء LED قابل للتحكم، ترمومتر، ساعة توقيت. تأكد من نظافة جميع الأدوات لتجنب التلوث.
ضع النبتة مع كمية محددة من الماء المقطر في الحاوية البلاستيكية الشفافة. أضف بضع قطرات من محلول BTB الأزرق إلى الماء (يتحول لأخضر عند امتصاص CO2). أغلق الحاوية بإحكام لضمان عدم تسرب الهواء. سجل لون المحلول الأولي كمرجع.
ضع مصدر الضوء LED على مسافة محددة (مثل 20 سم) من الحاوية. ضع درجة حرارة الغرفة عند 20-25 درجة مئوية. سجل شدة الضوء باستخدام تطبيق محمول متخصص إن أمكن. اترك النبات تحت الضوء لفترة محددة (مثل ساعة واحدة).
راقب لون محلول BTB كل 15 دقيقة. عندما يمتص النبات CO2، يتحول اللون من الأزرق إلى الأخضر ثم للأصفر تدريجياً. سجل الوقت الذي يستغرقه كل تغير لون. التغير السريع للون يشير لمعدل امتصاص CO2 أعلى.
كرر التجربة بنفس الطريقة لكن بدون مصدر ضوء (في مكان مظلم تماماً أو مغطى بقماش معتم). هذا يسمح بمقارنة معدل امتصاص CO2 مع وجود الضوء وبدونه. لاحظ أن التغير سيكون أبطأ بكثير في الظلام لأن التمثيل الضوئي يتطلب الضوء.
أنشئ جدول لتسجيل الوقت بالدقائق، لون المحلول في كل فترة، ودرجة الحرارة. احسب معدل تغير اللون = (الوقت المستغرق للتغير من أزرق لأخضر) / عدد الدقائق. قارن المعدل بين تجربة الضوء والظلام.
ارسم رسم بياني يوضح معدل امتصاص CO2 تحت الضوء مقابل الظلام. يجب أن تكون النتيجة أن معدل الامتصاص أعلى بكثير مع الضوء، مما يؤكد أن التمثيل الضوئي عملية تعتمد على الطاقة الضوئية. اكتب تقرير موجز يشرح الفروقات والتفسيرات العلمية.