FOTOSYNTHESE bij PLANTEN
FOTOSYNTHESE bij PLANTEN
FOTOSYNTHESE bij PLANTEN
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
<strong>FOTOSYNTHESE</strong> <strong>bij</strong> <strong>PLANTEN</strong><br />
INHOUDSOPGAVE<br />
Inhoudsopgave<br />
Inleiding<br />
Doel<br />
Theorie<br />
Opstelling<br />
Uitvoering<br />
Waarnemingen en berekeningen<br />
Foutenbespreking<br />
Conclusie<br />
Geraadpleegde literatuur<br />
Bijlagen
INLEIDING<br />
Wij hadden al een paar andere onderzoeksvragen bedacht maar deze werden afgewezen.<br />
Wij hadden als onderzoek de groei van tuinkers bedacht. Maar de lengtegroei was te<br />
moeilijk om te meten dus toen hebben we met de coaches een gesprek gehad en daar is een<br />
nieuwe onderzoeksvraag uit voortgekomen. Wij vonden deze onderzoeksvraag ook wel<br />
interessant en zijn dus meer informatie gaan zoeken.<br />
DOEL<br />
Onze onderzoeksvraag luidt als volgt: wat is het verband tussen de verschillende<br />
lichtintensiteiten, verschillende kleuren licht en verschillende concentraties<br />
natriumwaterstofcarbonaat (NAHCO 3) op de zuurstofproductie van waterpest?<br />
UITVOERING<br />
Onze eerste werkwijze ging als volgt:<br />
We hebben waterpest in een erlenmeyer met stop gedaan. Daar<strong>bij</strong> hebben we 100 milliliter<br />
oplossing van achtereenvolgens de concentraties 3%, 6%, 9%, 12%, 15%<br />
Natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO 3 ) gedaan. Verder hebben we een bekerglas met water<br />
gevuld en daarin een maatcilinder, ook met water gevuld, op zijn kop in het bekerglas<br />
gezet. Het slangetje dat uit de stop van de erlenmeyer komt hebben we in de maatcilinder<br />
gedaan. Vervolgens hebben we een lamp van 250 Watt, op een afstand van 90 centimeter,<br />
op de opstelling laten schijnen. Dit hebben we een uur laten staan.<br />
We kwamen erachter dat dit te lang duurde en hebben toen, in overleg met de coach, een<br />
andere manier bedacht. Deze bleek veel beter te werken dan de vorige en gaat als volgt:<br />
We hebben een bak op zijn kop gezet. Voor de bak hebben we de erlenmeyer met stop<br />
gezet en het slangetje plat op de bak geplakt met onder het slangetje een centimeter, zodat<br />
we de metingen konden aflezen. We bliezen in het slangetje een waterbel. Vervolgens<br />
zetten we de lamp aan en lieten de waterbel over 10 centimeter gaan. En genoteerd hoe<br />
lang de waterbel over 10 centimeter deed.<br />
Maar het licht van buitenaf bleek invloed gehad te hebben en daarom zijn we weer<br />
helemaal opnieuw begonnen met dezelfde opstelling maar dan met een doos en een<br />
handdoek eroverheen, zodat er geen licht meer <strong>bij</strong> kon.<br />
We hebben met deze opstelling de invloed van licht op verschillende concentraties<br />
Natriumwaterstofcarbonaat, verschillende lichtintensiteiten (met behulp van een lux-meter)<br />
en verschillende kleuren licht met behulp van lichtfilters.<br />
FOUTENBESPREKING<br />
Werkwijzen Uitleg<br />
Werkwijze 1 Dit is de methode zonder waterbel (zie uitvoering)<br />
Werkwijze 2 Dit is de methode met waterbel<br />
Werkwijze 3 Dit is de methode met waterbel met doos, zodat er geen licht <strong>bij</strong> kan.
Resultaten van werkwijze 1:<br />
Hoeveelheid NaHCO 3 Tijd<br />
3%<br />
6%<br />
9%<br />
12%<br />
15%<br />
We zijn niet zover gekomen dat we tijden hebben kunnen noteren, want het duurde te lang.<br />
Resultaten van werkwijze 2:<br />
Hoeveelheid<br />
Volume van<br />
Tijd<br />
NaHCO 3<br />
Het buisje<br />
3% 1,257 cm 3 1) 18,40 min<br />
2) 21,51 min<br />
6% 1,257 cm 3 3) 7,30 min<br />
4) 8,00 min<br />
9% 1,257 cm 3 5) 6,20 min<br />
6) 7,27 min<br />
12% 1,257 cm 3 7) 6,09 min<br />
8) 4,48 min<br />
15% 1,257 cm 3 9) 4,08 min<br />
10) 4,00 min<br />
De lamp stond hier op 90 centimeter afstand.<br />
Aan de metingen komen we door de formule: πr²l<br />
Dit is de formule voor het volume van het buisje:<br />
l afstand van de waterbel (10 cm)<br />
r straal van het slangetje (0,2 cm)<br />
Hier kwam dan 1,257 cm 3 uit.<br />
Stand van het<br />
Lux Volume Tijd<br />
Spanningskastje<br />
40 160 1,257 cm 3 1) 10,21<br />
2) 10,40<br />
50 205 1,257 cm 3 3) 8,45<br />
4) 7,30<br />
60 300 1,257 cm 3 5) 6,03<br />
6) 6,21<br />
70 470 1,257 cm 3 7) 5,13<br />
8) 5,37
Dit hebben we gedaan op een afstand van 40,6 centimeter.<br />
Kleur Stand van het<br />
Lux Volume Tijd<br />
Spanningskastje<br />
Geel 63 322 1,257 cm³ 1) 7,30<br />
Oranje 70 322 1,257 cm³ 1) 7,07<br />
Rood 66 1,257 cm³<br />
Groen 1,257 cm³<br />
Blauw 1,257 cm³<br />
We hebben het spanningskastje op stand 60 gezet. Hier hebben met behulp van de Luxmeter<br />
de Lux van gemeten en daar kwam 322 Lux uit. Omdat de kleuren verschillende Lux<br />
hebben, hebben we zó met de knop van het spanningskastje gedraaid, dat er met behulp<br />
van de Lux-meter 322 Lux uit kwam. En deze stand staat dus in de tabel genoteerd onder<br />
Stand van het spanningskastje. Toen we de volgende dag verder wilden gaan kwamen we<br />
erachter dat licht van buiten invloed had gehad. Er kwamen namelijk andere hoeveelheden<br />
Lux op de Lux-meter te staan. Daarom klopten al onze andere berekeningen ook niet meer<br />
en moesten we helemaal opnieuw beginnen. (het was toen al donderdag!).<br />
Resultaten werkwijze 3:<br />
We zijn nu dus helemaal opnieuw begonnen en de eerste metingen hebben we gedaan met<br />
verschillende concentraties NaHCO 3. En we hebben de volgende resultaten gekregen.<br />
Dit hebben we op stand 40 van het spanningskastje gedaan en dat staat gelijk aan 40 Lux.<br />
Hoeveelheden<br />
NaHCO 3<br />
Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
Per minuut<br />
3% 1,257 cm³ 1) 9,00<br />
1) 0,140<br />
2) 7,30<br />
2) 0,172<br />
6% 1,257 cm³ 1) 4,41<br />
3) 0,285<br />
2) 10,52<br />
4) 0,119<br />
9% 1,257 cm³ 1) 5,11<br />
5) 0,246<br />
2) 3,53<br />
6) 0,356<br />
12% 1,257 cm³ 3) 6,42<br />
7) 0,196<br />
4) 5,02<br />
8) 0,250<br />
15% 1,257 cm³ 5) 4,30<br />
9) 0,292<br />
6) 4,21<br />
10) 0,299<br />
De zuurstofproductie per minuut hebben we als volgt berekend:<br />
Volume =O 2 -productie per minuut<br />
Tijd<br />
Omdat we weinig NaHCO 3 hadden hebben we voor de verdere onderzoeken gekozen voor<br />
de concentratie van 6%.
De volgende metingen die we hebben gedaan met verschillende lichtintensiteiten.<br />
Stand van het<br />
Spanningskastje<br />
Lux Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
per minuut<br />
40 40 1,257 cm³ 1) 11,32 1) 0,111<br />
2) 7,03 2) 0,179<br />
50 208 1,257 cm³ 3) 6,17 3) 0,204<br />
4) 4,46 4) 0,282<br />
60 520 1,257 cm³ 5) 4,30 5) 0,292<br />
6) 4,28 6) 0,294<br />
70 1090 1,257 cm³ 7) 3,37 7) 0,373<br />
8) 3,28 8) 0,383<br />
Vervolgens hebben wij metingen gedaan met verschillende kleuren licht. Dit hebben wij<br />
met behulp van lichtfilters gedaan.<br />
Kleur Lux Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
per minuut<br />
Geel 44 1,257 cm³ 1) 14,34<br />
2) 6,10<br />
1) 0,088<br />
2) 0,206<br />
Rood 46 1,257 cm³ 3) 7,04<br />
4) 5,23<br />
3) 0,179<br />
4) 0,240<br />
Oranje 47 1,257 cm³ 1) 5,30 5) 0,192<br />
2) 6,53 6) 0,237<br />
Groen 53 1,257 cm³ 1) 5,48<br />
2) 7,07<br />
7) 0,229<br />
8) 0,178<br />
Blauw 63 1,257 cm³ 3) 4,26<br />
4) 4,24<br />
9) 0,295<br />
10) 0,296<br />
Invloeden die onnauwkeurigheden in de meetwaarden op het antwoord op de<br />
onderzoeksvraag hebben veroorzaakt:<br />
We hebben wat problemen gehad met het meten van het licht. Het licht van buitenaf bleek<br />
namelijk invloed te hebben gehad op de meetresultaten van de lichtintensiteit en<br />
verschillende kleuren licht.<br />
Meetresultaten van verschillende kleuren licht.<br />
Kleur Resultaten met licht<br />
van buitenaf<br />
Resultaten zonder licht<br />
Van buitenaf<br />
Geel 192 Lux 163 Lux<br />
Rood 307 Lux 290 Lux<br />
Oranje 217 Lux 209 Lux<br />
Groen 192 Lux 153 Lux<br />
Blauw 291 Lux 228 Lux
THEORIE<br />
Fotosynthese:<br />
Als zonlicht op een blad valt wordt de energie daarin gebruikt via fotosynthese. Bladgroen<br />
bevat twee groene pigmenten: Chlorofyl a en b. En twee gele pigmenten: Caroteen en<br />
Xanthofyl. De fotosynthese bestaat uit een lichtreactie en een donkerreactie.<br />
De lichtreactie vindt alleen plaats in chlorofyl a. De door de andere pigmenten<br />
geabsorbeerde lichtenergie wordt overgedragen op chlorofyl a en gebruikt voor de<br />
fotosynthese. Chlorofyl a draagt de energie over aan andere stoffen, de<br />
elektronenacceptoren. De opgenomen energie komt geleidelijk vrij door de cyclische<br />
fosforylering en de niet-cyclische fosforylering. De donkerreactie vindt plaats na de<br />
lichtreactie, dus messtal in het licht maar de processen kunnen ook in het donker<br />
plaatsvinden doordat er geen lichtenergie voor nodig is. Bij de donkerreactie is slechts een<br />
proces van toepassing namelijk het Calvin-cyclus. Hierin wordt glucose gevormd uit<br />
koolstofdioxide en waterstofatomen met behulp van energie uit ATP.<br />
Verschillende kleuren licht:<br />
Wit licht bestaat uit alle kleuren licht van de regenboog. Met als basiskleuren rood, groen<br />
en blauw. Het blad van een plant zien wij als groen omdat groen wordt teruggekaatst en<br />
alle andere kleuren worden geabsorbeerd. De geabsorbeerde kleuren geven energie voor de<br />
fotosynthese. Bij rood en blauw is dus de fotosyntheseactiviteit het grootst omdat deze het<br />
beste worden geabsorbeerd (zie grafiek).<br />
Verschillende intensiteiten licht:<br />
Als er meer licht op het plantje schijnt dan komt er meer energie vrij en dan kan er meer<br />
koolstofdioxide omgezet worden in zuurstof.<br />
Verschillende concentraties NaHCO 3 :<br />
NaHCO 3 + H 2 O ∆ H 2 CO 3 ∋(H 2 O + CO 2 )<br />
Dus er komt CO 2 vrij. En omdat er meer CO 2 vrijkomt kan er meer zuurstof ontstaan.<br />
WAARNEMINGEN EN BEREKENINGEN<br />
De eerste metingen hebben we gedaan met verschillende concentraties NaHCO 3. En we<br />
hebben de volgende resultaten gekregen.<br />
Dit hebben we op stand 40 van het spanningskastje gedaan en dat staat gelijk aan 40 Lux.<br />
Hoeveelheden<br />
NaHCO 3<br />
Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
Per minuut<br />
3% 1,257 cm³ 1) 9,00<br />
2) 7,30<br />
1) 0,140<br />
2) 0,172<br />
6% 1,257 cm³ 1) 4,41<br />
2) 10,52<br />
1) 0,285<br />
2) 0,119<br />
9% 1,257 cm³ 1) 5,11<br />
2) 3,53<br />
1) 0,246<br />
2) 0,356<br />
12% 1,257 cm³ 1) 6,42<br />
2) 5,02<br />
1) 0,196<br />
2) 0,250<br />
15% 1,257 cm³ 1) 4,30<br />
2) 4,21<br />
1) 0,292<br />
2) 0,299
De zuurstofproductie per minuut hebben we als volgt berekend:<br />
Volume:tijd=O 2 -productie per minuut<br />
Omdat we weinig NaHCO 3 hadden hebben we voor de verdere onderzoeken gekozen voor<br />
de concentratie van 6%.<br />
De volgende metingen die we hebben gedaan met verschillende lichtintensiteiten.<br />
Stand van het<br />
Spanningskastje<br />
Lux Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
per minuut<br />
40 40 1,257 cm³ 1) 11,32 1) 0,111<br />
2) 7,03 2) 0,179<br />
50 208 1,257 cm³ 1) 6,17 1) 0,204<br />
2) 4,46 2) 0,282<br />
60 520 1,257 cm³ 1) 4,30 1) 0,292<br />
2) 4,28 2) 0,294<br />
70 1090 1,257 cm³ 1) 3,37 1) 0,373<br />
2) 3,28 2) 0,383<br />
Vervolgens hebben wij metingen gedaan met verschillende kleuren licht. Dit hebben wij<br />
met behulp van lichtfilters gedaan.<br />
Kleur Lux Volume Tijd Zuurstofproductie<br />
per minuut<br />
Geel 44 1,257 cm³ 1) 14,34 1) 0,088<br />
2) 6,10 2) 0,206<br />
Rood 46 1,257 cm³ 1) 7,04 1) 0,179<br />
2) 5,23 2) 0,240<br />
Oranje 47 1,257 cm³ 1) 5,30 1) 0,192<br />
2) 6,53 2) 0,237<br />
Groen 53 1,257 cm³ 1) 5,48 1) 0,229<br />
2) 7,07 2) 0,178<br />
Blauw 63 1,257 cm³ 1) 4,26 1) 0,295<br />
2) 4,24 2) 0,296
CONCLUSIE<br />
Onze conclusie luidt als volgt:<br />
Bij verschillende concentraties NaHCO 3<br />
Hoe groter de concentratie NaHCO 3 was, des te sneller en komt er zuurstof vrij.<br />
Maar <strong>bij</strong> 12% en 15% NaHCO 3 loste het niet goed op in het water. Zodat er een dalende<br />
lijn kwam in de zuurstofproductie per minuut. 9% kwam als beste concentratie uit ons<br />
onderzoek.<br />
Bij verschillende kleuren licht:<br />
Bij blauw werd het meeste en het snelste zuurstof geproduceerd. Oranje kwam na blauw<br />
en hierop volgend kwam rood. Dit klopte niet met de theorie want volgens de theorie moest<br />
dit omgekeerd zijn. Toen kwamen geel en groen, en dit klopt ook volgens de theorie.<br />
Zie het plaatje <strong>bij</strong> hoofdstuk Theorie.<br />
Bij verschillende lichtintensiteiten:<br />
Naarmate er meer licht op het plantje schijnt, komt er meer en sneller zuurstof vrij.<br />
Ook dit klopt volgens de theorie.<br />
Antwoord op de hoofdvraag:<br />
Als er op waterpest blauw licht schijnt op stand 70 van het spanningskastje (1090 Lux),<br />
en daar een concentratie van 9% Natriumwaterstofcarbonaat aan wordt toegevoegd, komt<br />
er het snelst en het meeste zuurstof vrij.<br />
GERAADPLEEGDE LITERATUUR<br />
* De beste vijverplanten<br />
Stefan Buczacki<br />
Tirion<br />
Blz. 54<br />
* Biology<br />
N.A. Campbell<br />
The Benjamin/ Cummings publishing company, inc.<br />
Blz. 187<br />
* Licht<br />
D. Burnie<br />
Baarn, Sesam<br />
Blz.30,31,50
* Waarneming, licht en kleur<br />
Vertaald door: N. Ruitenbeek<br />
M&P Weert<br />
Blz. 34/35<br />
* Biologie voor jou 5V<br />
Malmberg Den Bosch<br />
Hoofdstuk Stofwisseling<br />
* Aquarium Planten<br />
H.C.D. de Wit<br />
Baarn, Hollandia<br />
Blz. 374 t/m 381<br />
* Geïlustreerde flora van Nederland<br />
E. Heimans, H.W.Heinsius, J.P. Thijsse<br />
Blz.12 en 13<br />
* jbrok@telekabel2.nl<br />
* bionet@hetnet.nl<br />
* Lavrijsen@telebyte.nl<br />
* spijkerman@bio.uva.nl<br />
* Encarta 1998<br />
OPSTELLING