광합성과 제한 요인 시뮬레이터

광합성 시뮬레이터 사용법

1. 램프 거리, 빛의 색, 물에 넣은 탄산수소나트륨, 물 온도를 정합니다. 검정말은 잘린 줄기에서 산소 기포를 내보내며, 광합성이 빠를수록 기포도 빨리 나옵니다. 결과에는 분당 기포 수, 식물에 닿는 빛, 지금 속도를 제한하는 요인이 표시됩니다.
2. 속도를 그릴 가로축을 고르고 1분 동안 기포 세기를 누르세요. 1분이 6초로 빨라지며, 센 값은 그래프에 노란 표시로 나타납니다. 실제 측정처럼 모형 곡선보다 조금 위나 아래에 찍힙니다. 변수를 조금씩 바꿔 가며 다시 세어 곡선을 그리고, 어디서 평평해지는지 찾아보세요.
3. 제한 요인이 바뀌는 모습을 살펴보세요. 멀리서는 빛이, 가까이서는 이산화탄소나 온도가 속도를 제한하며, 약 35 °C를 넘으면 효소가 손상되기 시작합니다. 초록 빛은 거의 효과가 없습니다. 몰농도 계산기는 탄산수소나트륨 그램 수를 농도로 바꿔 주고, 효소 반응 속도론 시뮬레이터는 온도가 중요한 이유를 보여 줍니다.

자주 묻는 질문

광합성의 제한 요인은 무엇인가요?

빛의 세기, 이산화탄소 농도, 온도입니다. 어느 순간이든 속도는 주로 가장 부족한 요인에 의해 억제됩니다. 식물에 이산화탄소가 부족하면 빛을 더 비춰도 소용이 없습니다. 제한 요인을 늘리면 다른 요인이 제한할 때까지 속도가 오르기 때문에, 속도 곡선은 올라가다가 평평해집니다.

램프를 옮기면 왜 빛이 그렇게 많이 달라지나요?

작은 램프의 빛은 구 표면으로 퍼지므로 세기가 거리의 제곱에 반비례해 줄어듭니다. 두 배 멀어지면 빛은 4분의 1, 세 배 멀어지면 9분의 1이 됩니다. 그래서 속도를 빛의 세기에 비례하는 1 ÷ d²에 대해 그리는 경우가 많습니다.

빛이 약하면 식물이 기포를 내지 않는 이유는 무엇인가요?

식물은 늘 호흡하며 산소를 씁니다. 빛이 약하면 광합성으로 만드는 산소가 호흡에 쓰는 양과 같거나 적어서 기포가 될 만큼 남지 않습니다. 둘이 균형을 이루는 빛의 세기를 보상점이라고 합니다.

기포를 세는 것은 광합성을 정확하게 재는 방법인가요?

빠르지만 대략적입니다. 기포의 크기가 제각각이고, 산소 일부는 물에 녹으며, 기체도 순수한 산소가 아닙니다. 거꾸로 세운 눈금실린더나 주사기에 기체를 모으거나, 센서로 용존 산소를 재면 더 정확한 값을 얻을 수 있습니다.

WebGL이 꺼져 있다고 나옵니다.

3D 화면에는 WebGL이 필요하며, 최신 브라우저는 모두 지원합니다. 브라우저 설정에서 하드웨어 가속이 꺼져 있거나 그래픽 드라이버가 매우 오래되면 비활성화될 수 있습니다. 하드웨어 가속을 켜거나 다른 브라우저를 사용해 보세요.

무언가 업로드되나요?

아니요. 시뮬레이션은 사용자의 브라우저가 WebGL로 직접 그립니다. 어디에도 전송되지 않으며, 페이지를 한 번 불러오면 오프라인에서도 계속 작동합니다.