CO2-konsentrasjon i en lukket beholder med erteplanter og vekstlys

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

I et fotosynteseforsøk blir erteplanter plantet i jord i en lukket beholder, se figur 1. En sensor måler kontinuerlig mengden $C O_{2}$ i beholderen. Over beholderen er det to vekstlys som skrus av og på underveis i forsøket.

Underveis i forsøket endres lysmengden, og figur 2 illustrerer målingene fra $C O_{2}$ -sensoren. Ved punkt 1 i figuren nedenfor blir vekstlys 1 skrudd på, og ved punkt 2 blir også vekstlys 2 skrudd på. Ved punkt 3 blir begge vekstlysene skrudd av.

Figur 1: Forsøksoppsettet med planter, jord, vekstlys og CO₂-sensor

Figur 2: Resultater fra målinger av CO₂-konsentrasjonen i forsøket

For hånd

Gjør rede for resultatene fra målingene av $C O_{2}$ -konsentrasjonen i beholderen. Vis til punktene i figur 2 i svaret ditt.

For hånd

Beskriv likheter og forskjeller mellom karbonets kretsløp i beholderen og karbonets kretsløp på jorden.

Fasit

Før punkt 1 (mørke): $C O_{2}$ øker fra ca. 380 til ca. 730 ppm fordi planter og nedbrytere i jorda bare driver celleånding. Punkt 1–2 (ett lys): $C O_{2}$ synker til ca. 530 ppm fordi fotosyntesen er raskere enn celleåndingen. Punkt 2–3 (to lys): $C O_{2}$ synker mye raskere, til ca. 190 ppm, fordi lys er begrensende faktor og mer lys gir raskere fotosyntese. Etter punkt 3 (mørke): fotosyntesen stopper, celleåndingen fortsetter, og $C O_{2}$ øker igjen.

Likheter: karbon sirkulerer mellom luft og organismer gjennom fotosyntese, celleånding og nedbryting, med lys som energikilde, og begge er (tilnærmet) lukket for stoff. Forskjeller: beholderen har få arter og ingen konsumenter, ingen hav, bergarter eller fossile lagre og ingen forbrenning eller vulkaner, og $C O_{2}$ -innholdet svinger mye raskere og kraftigere.

LøsningsforslagKI-generert

$C O_{2}$ -innholdet bestemmes av to prosesser:

\begin{matrix} Fotosyntese: & 6 C O_{2} + 6 H_{2} O \to C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \\ Celleånding: & C_{6} H_{12} O_{6} + 6 O_{2} \to 6 C O_{2} + 6 H_{2} O \end{matrix}

Fotosyntesen krever lys. Celleåndingen foregår hele tiden, både i plantene og i nedbrytere (bakterier og sopp) i jorda.

Før punkt 1: Lyset er av. Det skjer ingen fotosyntese, bare celleånding. $C O_{2}$ øker fra ca. 380 ppm til ca. 730 ppm.

Fra punkt 1 til punkt 2: Vekstlys 1 skrus på. Fotosyntesen binder nå mer $C O_{2}$ enn celleåndingen frigjør. $C O_{2}$ synker fra ca. 730 ppm til ca. 530 ppm, altså ca. 200 ppm på ca. 100 s.

Fra punkt 2 til punkt 3: Begge vekstlysene er på. Grafen blir mye brattere: $C O_{2}$ synker fra ca. 530 ppm til ca. 190 ppm, altså ca. 340 ppm på ca. 40 s. Mer lys gir raskere fotosyntese. Lysintensiteten var altså begrensende faktor med bare ett lys.

Etter punkt 3: Begge lysene skrus av. Fotosyntesen stopper, mens celleåndingen fortsetter. $C O_{2}$ øker igjen, til ca. 690 ppm ved slutten av forsøket. Stigningen er omtrent like bratt som før punkt 1. Det tyder på at celleåndingen går med omtrent samme fart før og etter lysperioden.

Mens lyset er på, er fallet i $C O_{2}$ netto fotosyntese: fotosyntese minus celleånding.

Likheter

De samme prosessene driver kretsløpet. Fotosyntese binder $C O_{2}$ i organiske stoffer. Celleånding i planter og nedbrytere frigjør $C O_{2}$ igjen.
Karbonet går i kretsløp mellom luft (abiotisk) og organismer (biotisk).
Nedbrytere i jorda bryter ned dødt organisk materiale og frigjør karbon.
Begge systemene er (tilnærmet) lukket for stoff, men får energi utenfra som lys. I beholderen kommer lyset fra vekstlys, på jorden fra sola.

Forskjeller

Beholderen har få arter: bare erteplanter og nedbrytere. Det er ingen konsumenter som spiser plantene og puster ut $C O_{2}$ .
På jorden finnes store karbonlagre som mangler i beholderen: hav med løst $C O_{2}$ , kalkstein og andre bergarter, sedimenter og fossilt karbon (olje, kull og gass).
På jorden tilføres $C O_{2}$ også ved forbrenning av fossilt brensel, skogbrann og vulkanutbrudd.
Beholderen er liten, og lyset skrus av og på i løpet av minutter. $C O_{2}$ svinger derfor med flere hundre ppm på kort tid. I atmosfæren endrer innholdet seg langsomt, med små svingninger gjennom døgnet og året.
I beholderen kan karbonet bare lagres kortvarig i plantene og jorda. På jorden kan karbon være bundet i millioner av år.

Oppgavedata

Hentet fra: Biologi 2 H2023, del 2, oppgave 5
Del: Del 2, alle hjelpemidler — les om hjelpemidler
Hjelpemidler: Kalkulator
CAS
Graftegner og regneark
Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kategori: 2
Vanskegrad: 2
Temaer: Fotosyntese, Celleånding, Stoffkretsløp, Forsøk

CO2-konsentrasjon i en lukket beholder med erteplanter og vekstlys

Innstillinger

Utseende

Oppgaver og visning

Utskrift

Synkronisering

Sync på tvers av enheter

CO2-konsentrasjon i en lukket beholder med erteplanter og vekstlys

Lov på eksamen

Kan den løses uten PC?

Forstå oppgaven med en KI

Tastatursnarveier

Navigasjon

I oppgave

CO2-konsentrasjon i en lukket beholder med erteplanter og vekstlys

CO2-konsentrasjon i en lukket beholder med erteplanter og vekstlys

Lov på eksamen

Kan den løses uten PC?

Temaer