باختصار
- قسم كامبريدج
- 0610 الموضوعان 6.1 و6.2
- قسم إدكسل
- 4BI1 البنود 2.18 إلى 2.23 وتبادل الغازات 2.40B إلى 2.45B
- المعادلة الموزونة
- 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
- العوامل المحددة
- شدة الضوء، تركيز ثاني أكسيد الكربون، الحرارة
- الأيونات المعدنية
- المغنيسيوم للكلوروفيل، النترات للأحماض الأمينية
الأفكار الأساسية
الكلوروفيل صبغة خضراء في البلاستيدات الخضراء تمتص الضوء وتحول طاقته إلى طاقة كيميائية في الكربوهيدرات. يُستخدم الجلوكوز في التنفس، ويتحول إلى نشا للتخزين، وسليلوز للجدر الخلوية، وسكروز للنقل في اللحاء، ورحيق لجذب الحشرات. ويحتاج النبات أيونات المغنيسيوم لصنع الكلوروفيل وأيونات النترات لصنع الأحماض الأمينية، فيصفرّ النبات عند نقص المغنيسيوم ويضعف نموه عند نقص النترات.
في كامبريدج، المعادلة اللفظية واستخدامات الجلوكوز والتجارب من المستوى الأساسي، أما المعادلة الموزونة وشرح العوامل المحددة فمن المستوى الموسع. ويطلب إدكسل من الجميع المعادلتين وأثر العوامل الثلاثة، ويضع تبادل الغازات في الورقة وتجربة الكاشف 2.45B في الورقة الثانية فقط، بينما تعدها كامبريدج من المستوى الأساسي.
تكيفات الورقة
| الصفة | كيف تساعد البناء الضوئي |
|---|---|
| مساحة سطح كبيرة | امتصاص ضوء أكثر |
| رقيقة | مسافة انتشار قصيرة لثاني أكسيد الكربون |
| النسيج العمادي قرب السطح العلوي غني بالبلاستيدات | يمتص معظم الضوء |
| النسيج الإسفنجي وفراغاته الهوائية | ينتشر ثاني أكسيد الكربون إلى الخلايا |
| الثغور تفتحها وتغلقها الخلايا الحارسة | دخول ثاني أكسيد الكربون وخروج الأكسجين |
| الطبقة الشمعية والبشرة الشفافة | تقليل فقد الماء مع مرور الضوء |
| الحزم الوعائية: الخشب واللحاء | الخشب ينقل الماء والأيونات، واللحاء ينقل السكروز |
العوامل المحددة بلغة سلم التصحيح
في منحنى المعدل مقابل شدة الضوء يرتفع المعدل أولًا لأن الضوء هو العامل المحدد، ثم يستوي لأن عاملًا آخر أصبح محددًا، غالبًا ثاني أكسيد الكربون أو الحرارة. إذا استوى منحنى ثانٍ بتركيز أعلى من ثاني أكسيد الكربون عند مستوى أعلى، فهذا يثبت أن ثاني أكسيد الكربون كان محددًا. وتؤثر الحرارة عبر الإنزيمات، فيرتفع المعدل حتى الدرجة المثلى ثم ينخفض.
تطبق أسئلة البيوت المحمية الفكرة نفسها: التدفئة والإضاءة الإضافية مفيدة فقط ما دام ذلك العامل هو المحدد.
مثال محلول: تجربة النبات المائي
عدّت طالبة الفقاعات لمدة دقيقتين: ٤٨ فقاعة على بعد ١٠ سم و١٢ فقاعة على بعد ٤٠ سم. المعدل = ٤٨ ÷ ٢ = ٢٤ فقاعة في الدقيقة، و١٢ ÷ ٢ = ٦ فقاعات في الدقيقة. كلما زادت المسافة قلت شدة الضوء وقل المعدل.
تحسينات يكافئها المصحح: جمع الغاز في محقنة أو مخبار بدل عد الفقاعات، وترك النبات يتأقلم دقائق عند كل مسافة، ووضع حاجز حراري، والتكرار وحساب المتوسط. ولون الكاشف الهيدروجيني الكربوني برتقالي أحمر في الهواء العادي، وأصفر عند ارتفاع ثاني أكسيد الكربون (في الظلام)، وأرجواني عند انخفاضه (في ضوء ساطع).
أخطاء شائعة
- القول إن النبات يقوم بالبناء الضوئي نهارًا ويتنفس ليلًا فقط. النبات يتنفس طوال الوقت.
- القول إن الكلوروفيل "يصنع الطاقة".
- اختبار النشا دون غلي الورقة ثم تدفئتها في الإيثانول بحمام مائي. لا تسخن الإيثانول على لهب.
- نسيان إزالة النشا بوضع النبات في الظلام ٤٨ ساعة قبل التجربة.
- القول إن ثاني أكسيد الكربون يدخل من الجذور.
- وصف الجزء المستوي من المنحنى بأنه "أقصى بناء ضوئي" دون تسمية العامل المحدد الجديد.
أسلوب الإجابة
احفظ خطوات اختبار النشا مرقمة: غلي الورقة في الماء، تدفئتها في الإيثانول في حمام مائي، شطفها، وضعها على بلاطة بيضاء، إضافة اليود، واللون الأزرق الداكن يدل على النشا. وعند ذكر عينة الضبط وضّح ما هي ولماذا.
إذا طُلب "اشرح" منحنى عوامل محددة فسمِّ العامل في كل جزء. وإذا طُلب "اقترح" فطبق الفكرة على سياق جديد مثل محصول في بيت محمي مبرد في الخليج.
كيف تساعد الدروس الفردية
تعتمد أسئلة البناء الضوئي على خطوات التجارب وتفسير الرسوم، وهما أمران قلما يتدرب عليهما الطالب وحده. يعطي المدرس رسومًا من امتحانات سابقة ويطلب من الطالب شرح كل جزء والعامل المحدد فيه، ويصحح الصياغة حتى تطابق سلم التصحيح.
قائمة التحقق الذاتي
- أكتب المعادلة اللفظية والموزونة.
- أذكر خمسة استخدامات للجلوكوز.
- أشرح حاجة النبات إلى المغنيسيوم والنترات.
- أسمي أجزاء مقطع الورقة مع تكيف لكل نسيج.
- أشرح منحنى عوامل محددة بمستويين من ثاني أكسيد الكربون.
- أصف اختبار النشا مع احتياطات السلامة.
- أتوقع ألوان الكاشف في الضوء والظل والظلام.
أسئلة شائعة
هل يحتاج طلاب المستوى الأساسي في كامبريدج المعادلة الموزونة؟
لا، تكفيهم المعادلة اللفظية، والمعادلة الموزونة من المستوى الموسع. أما طلاب إدكسل فيحتاجون الاثنتين.
هل قانون التربيع العكسي لشدة الضوء مطلوب؟
لا يذكره أي من المنهجين. يكفي أن تعرف أن شدة الضوء تقل بابتعاد المصباح.
لماذا تختلف تجربة الكاشف بين المنهجين؟
تعدها كامبريدج من المستوى الأساسي، ويضعها إدكسل في البند 2.45B للورقة الثانية فقط، وكل طلاب إدكسل يقدمون الورقة الثانية.
كم تكلفة دروس الأحياء في LiveTutor؟
١٥ $ للدرس لكل المواد، ضمن خطة أسبوعية من درس إلى خمسة دروس تُدفع شهريًا. الدرس ٦٠ دقيقة فردي عبر الإنترنت، والأول تجريبي مجاني.
ما الفرق بين العامل المحدد والدرجة المثلى؟
العامل المحدد هو الأقل توفرًا والذي يحد من المعدل. أما الدرجة المثلى فتخص الحرارة، إذ يرتفع المعدل حتى حد معين ثم ينخفض بفقدان الإنزيمات طبيعتها.
المصادر
التواريخ والأرقام في هذه الصفحة مأخوذة من هذه المصادر الرسمية والمنشورة. تأكد دائماً من المواعيد النهائية في الصفحة الرسمية قبل الاعتماد عليها.