光合成と限定要因のシミュレーター

光合成シミュレーターの使い方

1. ランプの距離、光の色、水に加えた炭酸水素ナトリウム、水温を設定します。オオカナダモは切り口から酸素の泡を出し、光合成が速いほど泡も速く出ます。結果には 1 分あたりの泡の数、植物に届く光、いま速度を制限している要因が表示されます。
2. 速度を何に対してプロットするかを選び、1 分間泡を数えるを押します。1 分間は 6 秒に短縮され、カウントはグラフ上に黄色の印として表示されます。実際のカウントと同じように、モデルの曲線より少し上か下に来ます。変数を少しずつ変えて数え直し、曲線を描いて、どこで平らになるかを見つけましょう。
3. 限定要因が入れ替わる様子を見てみましょう。遠くでは光が、近くでは二酸化炭素や温度が速度を制限し、約 35 °C を超えると酵素が傷み始めます。緑の光はほとんど効きません。モル濃度の計算は炭酸水素ナトリウムのグラム数を濃度に換算し、酵素反応速度論シミュレーターは温度が効く理由を示します。

よくある質問

光合成の限定要因とは何ですか?

光の強さ、二酸化炭素濃度、温度です。どの瞬間でも、速度を主に抑えているのは最も不足している要因です。植物に二酸化炭素が足りなければ、光を強くしても何も変わりません。限定要因を増やすと、別の要因が制限するまで速度は上がります。そのため速度の曲線は上がってから平らになります。

ランプを動かすと、なぜ光がそれほど変わるのですか?

小さなランプの光は球面に広がるので、強さは距離の 2 乗に反比例して弱くなります。距離が 2 倍なら光は 4 分の 1、3 倍なら 9 分の 1 です。そのため速度は、光の強さに比例する 1 ÷ d² に対してプロットされることがよくあります。

暗いと植物が泡を出さないのはなぜですか?

植物は常に呼吸をして酸素を使っています。光が弱いと、光合成でつくる酸素は呼吸で使う量と同じか少ないので、泡になる分が残りません。両者がつり合う光の強さを補償点といいます。

泡を数えるのは光合成を測る正確な方法ですか?

手早いですが大まかです。泡の大きさはまちまちで、酸素の一部は水に溶け、気体も純粋な酸素ではありません。逆さにしたメスシリンダーや注射器に気体を集めたり、センサーで溶存酸素を測ったりすると、より正確な値が得られます。

WebGL が無効と表示されます。

3D 表示には WebGL が必要で、現行のブラウザはすべて対応しています。ブラウザ設定でハードウェアアクセラレーションが無効になっているか、グラフィックドライバーが非常に古いと無効になることがあります。ハードウェアアクセラレーションを有効にするか、別のブラウザをお試しください。

何かアップロードされますか？

いいえ。シミュレーションはお使いのブラウザが WebGL で描画しています。どこにも送信されず、ページを一度読み込めばオフラインでも動きます。