Fotosentez ve sınırlayıcı etkenler simülatörü
Bu benzetimdeki denklemler
| O₂ | oksijen | kabarcıklardaki gaz; ışık onu açığa çıkarmak için suyu ayrıştırır, karbon dioksit de şekere katılır |
|---|
| I | bitkideki ışık şiddeti (saniyede m² başına µmol foton) | ters kare yasası: iki kat uzakta, ışığın dörtte biri | |
|---|---|---|---|
| I₁₀ | 10 cm’deki şiddet | bu lamba için 800 µmol m⁻² s⁻¹; tam güneş ışığı yaklaşık 2.000 | |
| d | Lamba uzaklığı d (cm) |
Mevcut değerlerle:
| J | yalnızca ışığın destekleyebileceği hız (dakikada kabarcık) | ||
|---|---|---|---|
| α | tek sınır ışıkken birim ışık başına dakikadaki kabarcık | 0.1 | |
| e | bitkinin bu rengi ne kadar iyi kullandığı | kırmızı 1, beyaz 0,75, mavi 0,75, yeşil 0,3: klorofil kırmızı ve maviyi soğurur, yeşili yansıtır |
Mevcut değerlerle:
| P_max | enzimlerin sınırsız ışıkla ulaşabileceği hız (dakikada kabarcık) | ||
|---|---|---|---|
| C | çözünmüş karbon dioksit ve hidrojen karbonat (mM) | musluk suyundan 0,5 mM artı Eklenen sodyum hidrojen karbonatın (litrede gram) mol başına 84 g ile verdiği | |
| f(T) | sıcaklık çarpanı | enzimler yaklaşık 35 °C’nin üzerinde zarar görmeye başlayana dek her 10 °C’de iki katına çıkar (Q₁₀ = 2) |
Mevcut değerlerle:
| P | brüt fotosentez hızı | J ile P_max’tan küçük olanı, aralarında yumuşak bir geçişle (θ = 0,9) | |
|---|---|---|---|
| R | solunum | bitki her zaman oksijen kullanır: 25 °C’de dakikada 3 kabarcık, her 10 °C’de iki katı | |
| net | dakikada çıkan kabarcık | fotosentezin solunumu ancak karşıladığı kompansasyon noktasının altında sıfır |
Mevcut değerlerle:
Fotosentez simülatörü nasıl kullanılır
- Lamba uzaklığını, ışık rengini, suya eklenen sodyum hidrojen karbonatı ve su sıcaklığını ayarla. Su bitkisi kesik sapından oksijen kabarcıkları çıkarır; daha hızlı fotosentez yaptığında daha hızlı. Sonuçlar dakikadaki kabarcık sayısını, bitkiye ulaşan ışığı ve şu anda hızı sınırlayan etkeni verir.
- Hızı neye karşı çizeceğini seç ve «Kabarcıkları bir dakika say»a bas: dakika altı saniyeye hızlandırılır ve sayım grafiğe sarı bir işaret olarak düşer; gerçek sayımlar gibi model eğrisinin biraz üstüne ya da altına. Eğriyi kurmak için değişkeni adım adım değiştir ve yeniden say, sonra nerede düzleştiğini bul.
- Sınırlayıcı etkenin değiştiğini izle: uzakta ışık, yakında karbon dioksit ya da sıcaklık hızı sınırlar ve yaklaşık 35 °C’nin üstünde enzimler zarar görmeye başlar. Yeşil ışık neredeyse işe yaramaz. Molarite hesaplayıcı sodyum hidrojen karbonatın gramını derişime çevirir, Enzim kinetiği simülatörü de sıcaklığın neden önemli olduğunu gösterir.
Sık sorulan sorular
Fotosentezin sınırlayıcı etkenleri nelerdir?
Işık şiddeti, karbon dioksit derişimi ve sıcaklık. Herhangi bir anda hızı en çok, en az bulunan etken tutar: bitkinin karbon dioksiti azsa daha çok ışık hiçbir şey yapmaz. Sınırlayıcı etkeni artır, hız başka bir etken devreye girene kadar tırmanır; hız eğrilerinin yükselip sonra düzleşmesinin nedeni budur.
Lambayı hareket ettirmek ışığı neden bu kadar değiştiriyor?
Küçük bir lambanın ışığı bir küre üzerine yayılır, bu yüzden şiddeti uzaklığın karesiyle azalır: iki kat uzak dörtte bir, üç kat uzak dokuzda bir ışık verir. Hızın çoğu zaman ışık şiddetiyle orantılı olan 1 ÷ d²’ye karşı çizilmesinin nedeni budur.
Bitki loş ışıkta neden kabarcık çıkarmıyor?
Bitkiler sürekli solunum yapar ve oksijen kullanır. Loş ışıkta fotosentez yalnızca solunumun kullandığı kadar ya da daha az oksijen yapar, bu yüzden kabarcık oluşturacak artık kalmaz. İkisinin dengelendiği ışık düzeyi kompanzasyon noktasıdır.
Kabarcık saymak fotosentezi ölçmenin doğru bir yolu mu?
Hızlıdır ama kabadır. Kabarcıkların boyutu farklıdır, oksijenin bir kısmı suda çözünür ve gaz saf oksijen değildir. Gazı ters çevrilmiş bir dereceli silindirde ya da bir şırıngada toplamak veya çözünmüş oksijeni bir probla ölçmek daha iyi sayılar verir.
WebGL’nin kapalı olduğunu söylüyor.
3B görünüm, güncel her tarayıcıda bulunan WebGL’ye ihtiyaç duyar. Tarayıcı ayarlarında donanım hızlandırma kapatılmışsa ya da grafik sürücüsü çok eskiyse kapalı olabilir. Donanım hızlandırmayı aç ya da başka bir tarayıcı dene.
Bir şey yükleniyor mu?
Hayır. Simülasyonu WebGL ile kendi tarayıcın çizer; hiçbir yere hiçbir şey gönderilmez ve sayfa yüklendikten sonra çevrimdışı da çalışmaya devam eder.