Toolyard

Simulator Fotosintesis dan Faktor Pembatas

Persamaan dalam simulasi ini

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
O₂oksigengas di dalam gelembung; cahaya memecah air untuk melepaskannya, dan karbon dioksida dirakit menjadi gula
I = I₁₀ × (10 cm ÷ d)²
Iintensitas cahaya di tanaman (µmol foton per m² per detik)hukum kuadrat terbalik: dua kali lebih jauh, seperempat cahayanya
I₁₀intensitas pada 10 cm800 µmol m⁻² s⁻¹ untuk lampu ini; sinar matahari penuh sekitar 2.000
dJarak lampu d (cm)

Dengan nilai saat ini:

J = α × e × I
Jlaju yang bisa didukung oleh cahaya saja (gelembung per menit)
αgelembung per menit per satuan cahaya, saat cahaya satu-satunya pembatas0.1
eseberapa baik tanaman memakai warna inimerah 1, putih 0,75, biru 0,75, hijau 0,3: klorofil menyerap merah dan biru serta memantulkan hijau

Dengan nilai saat ini:

P_max = 60 × f(T) × C ÷ (C + 2 mM)
P_maxlaju yang bisa dicapai enzim dengan cahaya tak terbatas (gelembung per menit)
Ckarbon dioksida dan hidrogen karbonat terlarut (mM)0,5 mM dari air keran ditambah sumbangan Natrium hidrogen karbonat yang ditambahkan (gram per liter), dengan 84 g per mol
f(T)faktor suhuberlipat dua setiap 10 °C (Q₁₀ = 2) sampai enzim mulai rusak di atas sekitar 35 °C

Dengan nilai saat ini:

P = (J + P_max − √((J + P_max)² − 4θ J P_max)) ÷ 2θ, bersih = P − R
Plaju fotosintesis kotoryang lebih kecil dari J dan P_max, dengan lengkungan halus di antaranya (θ = 0,9)
Rrespirasitanaman memakai oksigen sepanjang waktu: 3 gelembung per menit pada 25 °C, berlipat dua setiap 10 °C
netgelembung per menit yang dilepaskannol di bawah titik kompensasi, saat fotosintesis baru cukup menutupi respirasi

Dengan nilai saat ini:

Cara memakai simulator fotosintesis

  1. Atur jarak lampu, warna cahaya, natrium hidrogen karbonat yang ditambahkan ke air, dan suhu air. Tanaman air melepaskan gelembung oksigen dari batangnya yang terpotong, makin cepat bila fotosintesisnya makin cepat. Hasilnya menunjukkan gelembung per menit, cahaya yang sampai ke tanaman, dan faktor yang sedang membatasi laju.
  2. Pilih variabel untuk sumbu laju, lalu tekan Hitung gelembung selama satu menit: satu menit dipercepat menjadi enam detik, dan hasil hitungan muncul di grafik sebagai tanda kuning, sedikit di atas atau di bawah kurva model, seperti hitungan sungguhan. Ubah variabelnya selangkah demi selangkah dan hitung lagi untuk membangun kurva, lalu temukan di mana kurva itu mendatar.
  3. Perhatikan faktor pembatas berganti: dari jauh, cahaya yang membatasi; dari dekat, karbon dioksida atau suhu, dan di atas sekitar 35 °C enzim mulai rusak. Cahaya hijau hampir tidak berpengaruh. Kalkulator Molaritas mengubah gram natrium hidrogen karbonat menjadi konsentrasi, dan Simulator Kinetika Enzim menunjukkan mengapa suhu penting.

Pertanyaan umum

Apa saja faktor pembatas fotosintesis?

Intensitas cahaya, konsentrasi karbon dioksida, dan suhu. Pada setiap saat, laju terutama ditahan oleh faktor yang paling sedikit tersedia: cahaya tambahan tidak berguna bila tanaman kekurangan karbon dioksida. Naikkan faktor pembatasnya dan laju akan naik sampai faktor lain mengambil alih, itulah sebabnya kurva laju naik lalu mendatar.

Mengapa menggeser lampu mengubah cahaya sebanyak itu?

Cahaya dari lampu kecil menyebar ke permukaan bola, jadi intensitasnya turun sebanding dengan kuadrat jarak: dua kali lebih jauh memberi seperempat cahaya, tiga kali lebih jauh sepersembilan. Karena itu laju sering diplot terhadap 1 ÷ d², yang sebanding dengan intensitas cahaya.

Mengapa tanaman tidak melepaskan gelembung saat cahaya redup?

Tanaman bernapas sepanjang waktu dan memakai oksigen. Saat cahaya redup, fotosintesis hanya menghasilkan oksigen sebanyak yang dipakai respirasi, atau kurang, sehingga tidak ada sisa untuk membentuk gelembung. Intensitas cahaya tempat keduanya seimbang disebut titik kompensasi.

Apakah menghitung gelembung cara yang akurat untuk mengukur fotosintesis?

Cepat tetapi kasar. Ukuran gelembung berbeda-beda, sebagian oksigen larut dalam air, dan gasnya bukan oksigen murni. Menampung gas di gelas ukur terbalik atau suntikan, atau mengukur oksigen terlarut dengan sensor, memberi angka yang lebih baik.

Katanya WebGL dimatikan.

Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.

Apakah ada yang diunggah?

Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.

Simulasi sains lainnya

Simulator Gerak ProyektilSimulator BandulSimulator Percobaan Celah GandaSimulator Medan ListrikSimulator OrbitSimulator Osilator PegasSimulator Hamburan RutherfordTampilan Peristiwa Tumbukan PartikelSimulator Peluruhan RadioaktifSimulator Atom BohrPenampil Molekul 3DSimulator Gas IdealSimulator Difusi dan OsmosisPenampil Lipatan DNA dan RNASimulator Pertumbuhan BakteriSimulator SentrifusSimulator Lensa dan CerminSimulator Gelombang BerdiriSimulator Efek DopplerSimulator Tumbukan dan MomentumSimulator Rangkaian RC dan RLSimulator Partikel Bermuatan dalam Medan MagnetSimulator Radiasi Benda HitamSimulator Relativitas KhususSimulator Pembiasan dan Pemantulan Internal TotalSimulator Rangkaian Seri dan ParalelSimulator Aliran Fluida dan Prinsip BernoulliSimulator Induksi ElektromagnetikSimulator Kurva TitrasiSimulator Laju Reaksi dan Teori TumbukanSimulator Kesetimbangan Kimia (Le Chatelier)Simulator Sel Galvani dan ElektrolisisSimulator Kurva Pemanasan dan Perubahan FaseOrbital Atom 3DSimulator Larutan PenyanggaSimulator KromatografiSimulator Spektrofotometer dan Hukum Beer-LambertKisi Kristal 3DSimulator Kinetika EnzimSimulator Potensial AksiSimulator PCRSimulator Seleksi Alam dan Genetika PopulasiSimulator Jantung dan Siklus JantungSimulator Elektroforesis GelSimulator Mitosis dan MeiosisSimulator Sintesis Protein: Transkripsi dan TranslasiSimulator Populasi Pemangsa dan MangsaSimulator Penyebaran Wabah: SIR dan SEIRSimulator Musim dan Panjang SiangSimulator Tektonik Lempeng dan Gempa BumiSimulator Fase Bulan, Pasang Surut dan GerhanaSimulator Efek Rumah KacaSimulator Evolusi Bintang dan Diagram Hertzsprung–RussellSimulator Papan GaltonSimulator Deret Fourier

Kalkulator dan alat terkait

Panduan