בגרות בביולוגיה 043386 - קיץ 2026

התצפית הצפויה (בבחינה מציירים את מה שנראה בפועל בתכשיר):

- תאים מסוג 1 – תאי אפידרמיס: תאים שקופים (חסרי צבע), שטוחים, צמודים זה לזה בלי רווחים, בעלי דפנות גליות או לא סדירות (כמו חלקי פאזל). אין בהם כלורופלסטים; לפעמים רואים גרעין.

- תאים מסוג 2 – תאי שמירה: זוג תאים קטנים דמויי שעועית (כליה) הצמודים זה לזה, וביניהם פתח – הפיונית. בתאים אלה יש כלורופלסטים ירוקים.

•שני תאים מכל סוג, בגודל ובפרופורציות כפי שנראו, בקווים ברורים (עיפרון/עט, בלי הצללות), עם הספרות 1 ו־2.

- שני חלקי תא מסומנים בקווי הצבעה, למשל: דופן תא, כלורופלסט (בתאי השמירה), גרעין, ציטופלסמה. (הפיונית היא פתח בין שני תאים ולא חלק של תא.)

- כותרת, למשל: "תאי אפידרמיס ותאי שמירה בעלה סלק (מנגולד) כפי שנצפו במיקרוסקופ אור".

- הגדלה: הגדלת העינית × הגדלת העדשה השיקולית, למשל 10 × 40 = ×400.

טעות נפוצה: לצייר תאים שלא נצפו (למשל תאי מזופיל מן "הספר") או לצייר תא אחד בלבד מכל סוג.

נימוק: פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים, שבהם נמצא הפיגמנט כלורופיל הקולט את אנרגיית האור. בתכשיר רק בתאי השמירה נראו כלורופלסטים (גופיפים ירוקים). תאי האפידרמיס (סוג 1) שקופים ואין בהם כלורופלסטים, ולכן לא מתרחשת בהם פוטוסינתזה.

ההסבר: אדי מים יוצאים מן העלה בעיקר דרך הפיוניות (דיות). תאי השמירה יכולים לשנות את צורתם: כשיש בהם הרבה מים הם מתנפחים והפיונית נפתחת; כשהצמח סובל ממחסור במים הם מאבדים מים, מתרפים וסוגרים את הפיונית. סגירת הפיונית מקטינה את יציאת אדי המים, והצמח מאבד פחות מים.

תשובה אפשרית נוספת: תאי אפידרמיס צמודים זה לזה בלי רווחים בין־תאיים. האפידרמיס יוצר שכבה רציפה המכסה את העלה, כך שאדי מים אינם יוצאים בין התאים, אלא רק דרך הפיוניות, שאותן הצמח יכול לסגור. (שכבת הקוטיקולה – שכבה שעווית – מקטינה גם היא איבוד מים, אך היא אינה נראית בבירור בתכשיר כזה.)

המרחק של הכוס (ושל הדסקיות שבה) מן המנורה – 6, 16 ו־30 ס"מ מבסיס המנורה. ככל שהמרחק גדול יותר, עוצמת האור המגיעה לדסקיות קטנה יותר, ולכן אפשר לנסח: עוצמת האור שמגיעה לדסקיות.

קצב הפוטוסינתזה בדסקיות העלים (קצב היווצרות החמצן). הוא נמדד כמספר הדסקיות הצפות בכל כוס כעבור 5 דקות וכעבור 10 דקות מהדלקת המנורה: החמצן שנוצר בפוטוסינתזה מצטבר בחללים הבין־תאיים, והדסקית צפה (לידיעתכם 2).

כותרת הטבלה (מציינת את המשתנה הבלתי תלוי ואת המשתנה התלוי):

"טבלה 1: השפעת המרחק מן המנורה (עוצמת האור) על מספר דסקיות עלי הסלק הצפות בתמיסת נתרן ביקרבונט 2% – מדד לקצב הפוטוסינתזה"

הטבלה, עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את התוצאות שנספרו בפועל; המספרים כאן להמחשה בלבד):

מה בודקים בטבלה: כותרת; עמודה לכל משתנה של מערך הניסוי (מספר הכוס, המרחק, מספר הדסקיות, גובה/נפח התמיסה) ושתי עמודות תוצאות; יחידות בכותרות העמודות; כל הנתונים מולאו.

המגמה הצפויה: ככל שהכוס קרובה יותר למנורה – צפות יותר דסקיות ובזמן קצר יותר; בכל כוס מספר הדסקיות הצפות כעבור 10 דקות גדול ממספרן כעבור 5 דקות (או שווה לו).

שיטה כמותית. התוצאה מתקבלת כמספר – מספר הדסקיות הצפות (מ־0 עד 6) בכל כוס כעבור 5 וכעבור 10 דקות. אפשר להשוות בין הכוסות לפי המספרים ולקבוע בכמה שונה קצב התהליך, ולא רק אם הוא מתרחש. (אילו רשמנו רק "צפות / לא צפות", השיטה הייתה איכותית.)

התוצאות הצפויות: בכוס 1 (6 ס"מ) צפות הכי הרבה דסקיות, בכוס 2 (16 ס"מ) פחות, ובכוס 3 (30 ס"מ) מעט מאוד או אף אחת. בכל כוס צפות כעבור 10 דקות יותר דסקיות מאשר כעבור 5 דקות.

1. שיטת המדידה: בתחילת שלב III כל הדסקיות שקעו, כי הגזים הוצאו מן החללים הבין־תאיים והם התמלאו בנוזל (לידיעתכם 1). בדסקיות מתרחשת פוטוסינתזה: תמיסת הביקרבונט מספקת $\text{CO}_2$ (לידיעתכם 2), והכלורופיל קולט את אנרגיית האור. אחד מתוצרי התהליך הוא חמצן – גז (לידיעתכם 2). החמצן מצטבר בחללים הבין־תאיים, מקטין את הצפיפות של הדסקית, והיא צפה. לכן ככל שקצב הפוטוסינתזה גבוה יותר, נוצר חמצן מהר יותר, ויותר דסקיות צפות בזמן נתון. (החמצן המצטבר הוא ההפרש בין החמצן שנוצר בפוטוסינתזה לבין זה שנצרך בנשימה התאית.)

2. השפעת המרחק: ככל שהכוס קרובה יותר למנורה, עוצמת האור המגיעה לדסקיות גבוהה יותר. האור הוא גורם מגביל בניסוי (ה־$\text{CO}_2$ מסופק בעודף), ולכן בכוס 1 קצב הפוטוסינתזה הגבוה ביותר, יותר חמצן הצטבר, ויותר דסקיות צפו. בכוס 3 עוצמת האור נמוכה, הפוטוסינתזה איטית, וב־10 דקות לא הצטבר מספיק חמצן כדי שרוב הדסקיות יצופו.

3. השפעת הזמן: החמצן ממשיך להיווצר ולהצטבר, ולכן כעבור 10 דקות צפות בכל כוס יותר דסקיות מאשר כעבור 5 דקות – בכוס הקרובה ההבדל מהיר יותר.

הכמות של נתרן ביקרבונט אינה משתנה בהוספת המים; משתנה רק הנפח הכולל:

•הנפח הכולל: $4 + 16 = 20$ מ"ל.

- $C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2$ ← $2\% \times 4 = C_2 \times 20$

- $C_2 = \frac{2 \times 4}{20} = 0.4\%$

ריכוז התמיסה שהתקבלה: 0.4% (הדילול הוא פי 5).

השערה: בניסוי של התלמיד יצופו פחות דסקיות בכל כוס (או שהן יצופו מאוחר יותר) מאשר בניסוי שלנו, במיוחד בכוס הקרובה למנורה.

נימוק: תמיסת הביקרבונט היא מקור ה־$\text{CO}_2$ (לידיעתכם 2), חומר מוצא בפוטוסינתזה. בתמיסה בריכוז 0.4% (נמוך פי 5) יש פחות $\text{CO}_2$ זמין לדסקיות. כשריכוז ה־$\text{CO}_2$ נמוך הוא עלול להיות גורם מגביל: גם אם יש הרבה אור, קצב קיבוע ה־$\text{CO}_2$ נמוך יותר, ולכן קצב הפוטוסינתזה ושחרור החמצן נמוכים יותר. החמצן מצטבר לאט יותר, והדסקיות צפות מאוחר יותר.

•הכוס העטופה נמצאת באותו מרחק מן המנורה כמו כוס 1, ולכן היא חשופה לאותם תנאים – לאותה טמפרטורה (החום של הנורה), לאותה תמיסה ולאותו זמן – חוץ מן האור.

•התוצאה הצפויה בה: הדסקיות אינן צפות (0 דסקיות), כי בחושך לא מתרחשת פוטוסינתזה ולא נוצר חמצן (ובנשימה התאית נצרך חמצן ולא מצטבר).

•כך טיפול הבקרה מראה שהציפה של הדסקיות בכוסות הניסוי נגרמת על ידי האור, כלומר על ידי תהליך הפוטוסינתזה, ולא על ידי גורם אחר כמו חימום התמיסה על ידי המנורה, עצם השהייה בתמיסה או נשימה תאית. בלי בקרה כזו אי אפשר לייחס את ההבדלים בין הכוסות לאור בלבד.

גורמים קבועים (שניים מספיקים):

- מספר הדסקיות בכל כוס – 6.

- גודל הדסקיות – כולן נחתכו באותה קשית.

- גובה (נפח) התמיסה בכל כוס – 2 ס"מ.

- מקור הדסקיות – אותו עלה, ואותו טיפול להשקעתן (תמיסה 1 במזרק).

- מקור האור – אותה מנורה ואותה נורה.

- זמני הספירה – 5 ו־10 דקות מהדלקת המנורה.

- הטמפרטורה (טמפרטורת החדר).

הסבר לגורם אחד – גודל הדסקיות: בדסקית גדולה יותר יש יותר תאים ובהם יותר כלורופלסטים, ולכן נוצר בה יותר חמצן ליחידת זמן; מצד שני גם המסה שלה ונפח החללים בה גדולים יותר. אילו גודל הדסקיות היה שונה בין הכוסות, הזמן עד לציפה היה תלוי גם בגודל, ולא היה אפשר לייחס את ההבדלים בין הכוסות רק למרחק מן המנורה (עוצמת האור).

הסבר אפשרי אחר – גובה התמיסה: בעומק שונה הדסקיות צריכות לצבור כמות שונה של גז כדי לעלות, והאור עובר דרך שכבת נוזל בעובי שונה; לכן אם הגובה היה שונה, הוא היה משפיע על הזמן עד לציפה.

הסבר אפשרי אחר – הטמפרטורה: הטמפרטורה משפיעה על קצב הפעולה של האנזימים בפוטוסינתזה; טמפרטורות שונות היו משנות את הקצב ללא קשר לאור.

- שונות בין דסקיות: כל דסקית נלקחה ממקום אחר בעלה, ויש ביניהן הבדלים בעובי, בכמות העורקים ובכמות הכלורופיל; גם שחרור הגזים במזרק אינו זהה בכולן, ועל פי ההערה – כל דסקית בכוס נמצאת במרחק מעט שונה מן הנורה.

•דסקית אחת עלולה להיות חריגה (למשל דסקית פגועה, או כזו שנשאר בה מעט גז), ואז התוצאה תהיה מקרית ולא תייצג את השפעת המרחק.

•שש דסקיות בכל טיפול הן חזרות, והתוצאה המתקבלת מהן מייצגת ואמינה יותר.

•בנוסף, מספר הדסקיות הצפות (0–6) הוא מדד כמותי – עם דסקית אחת אפשר לקבל רק "צפה / לא צפה".

בין 1974 ל־2024 ריכוז $\text{CO}_2$ באוויר עלה מ־330 ל־423 יחידות יחסיות (עלייה של 93 יחידות, כ־28%), ובאותן שנים השינוי בטמפרטורה השנתית הממוצעת (בהשוואה ל־1875) גדל מ־+0.35 °C ל־+1.55 °C.

בכל שנה שבה הריכוז גבוה יותר, גם העלייה בטמפרטורה גדולה יותר (354 – +0.55; 383 – +0.75). לכן הקשר ישר (חיובי): ככל שריכוז $\text{CO}_2$ עולה – הטמפרטורה הממוצעת עולה. (הנתונים מראים מתאם; ההסבר הסיבתי מופיע בקטע "לידיעתכם 3": $\text{CO}_2$ הוא גז חממה.)

1. $\text{CO}_2$ שבאוויר מתמוסס במים (על פי הקטע, הוא אחד המקורות של $\text{CO}_2$ המומס). לכן כשריכוזו באוויר עולה, עולה גם ריכוז $\text{CO}_2$ המומס במים שבהם גדל עשב הים.

2. $\text{CO}_2$ הוא חומר מוצא בפוטוסינתזה: הצמח מקבע אותו לסוכרים בעזרת אנרגיית האור. במים ריכוז $\text{CO}_2$ הוא לעיתים גורם מגביל, ולכן תוספת $\text{CO}_2$ מעלה את קצב הפוטוסינתזה.

3. בפוטוסינתזה מהירה יותר נוצר יותר חומר אורגני. הצמח משתמש בו כחומר בניין (תאית, חלבונים ועוד) וכמקור אנרגייה בנשימה התאית (ATP) לבניית תאים חדשים.

4. לכן קצב הגדילה של עשב הים עשוי לעלות – כל עוד גורמים אחרים (אור, טמפרטורה, מינרלים) אינם מגבילים. (השאלות הבאות מראות שעלייה בטמפרטורה עלולה לפעול בכיוון ההפוך.)

(1) גרף רציף. המשתנה הבלתי תלוי – טמפרטורת המים (°C) – הוא משתנה כמותי רציף: יש משמעות לכל ערך בין 10 ל־35 °C (גם לערכים שלא נמדדו), ולכן מחברים את הנקודות בקו ורואים את מגמת השינוי של כל תהליך עם הטמפרטורה. דיאגרמת עמודות מתאימה למשתנה בלתי תלוי איכותי (קטגוריות).

- כותרת: "השפעת טמפרטורת המים על קצב הפוטוסינתזה ועל קצב הנשימה התאית בצמחי עשב הים".

- ציר x: טמפרטורת המים (°C), למשל 0–40 בשנתות שוות של 5 °C. שימו לב: בין 15 ל־25 יש מרווח של 10 °C, ולכן הנקודות אינן במרחקים שווים.

- ציר y: הקצב (מיקרומול חמצן / יחידת שטח עלה / דקה), 0–1.0 בשנתות שוות (למשל 0.1).

- שני עקומים במערכת צירים אחת, בסימון שונה (קו מלא וקו מקווקו, או שני צבעים), עם מקרא:

•קצב הפוטוסינתזה (חמצן נפלט): (10, 0.30), (15, 0.65), (25, 0.90), (30, 0.90), (35, 0.55).

•קצב הנשימה התאית (חמצן נקלט): (10, 0.05), (15, 0.10), (25, 0.20), (30, 0.25), (35, 0.30).

•לא ממשיכים את העקומים מעבר לטווח 10–35 °C.

- קצב הפוטוסינתזה: עולה עם עליית הטמפרטורה מ־0.30 ב־10 °C ל־0.65 ב־15 °C ול־0.90 ב־25 °C; נשאר 0.90 בין 25 ל־30 °C (הקצב המרבי); יורד ל־0.55 ב־35 °C.

- קצב הנשימה התאית: עולה כל הזמן עם הטמפרטורה – מ־0.05 ב־10 °C עד 0.30 ב־35 °C (פי 6).

- השוואה: בכל הטמפרטורות שנבדקו קצב הפוטוסינתזה גבוה מקצב הנשימה. ההפרש בין הקצבים: 0.25 (10 °C), 0.55 (15 °C), 0.70 (25 °C – הגדול ביותר), 0.65 (30 °C), 0.25 (35 °C).

השערה: לאורך זמן כמות החומר האורגני בצמחי עשב הים תעלה לאט יותר (תצטבר פחות), ואם הטמפרטורה תמשיך לעלות – היא עלולה לקטון.

•בפוטוסינתזה הצמח בונה חומר אורגני (סוכרים) מ־$\text{CO}_2$ ומים; בנשימה התאית הוא מפרק חומר אורגני כדי להפיק ATP. כמות החומר האורגני שמצטבר בצמח תלויה בהפרש בין קצב הבנייה לקצב הפירוק.

- מה מודדת הטבלה: קצב הפוטוסינתזה בה הוא כמות החמצן הנפלטת – כלומר פוטוסינתזה נטו: החמצן שנוצר באור פחות החמצן שנצרך בנשימה באותו זמן. קצב הנשימה הוא כמות החמצן הנקלטת (נשימה בלבד, כמו בחושך). לכן הערך בעמודת הפוטוסינתזה כבר מבטא הצטברות של חומר אורגני בשעות האור, וקצב הנשימה מבטא את הפירוק בשעות החושך, שבהן אין פוטוסינתזה.

•על פי הטבלה, בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה יורד מ־0.90 ל־0.55 (אנזימי הפוטוסינתזה רגישים לחום – הטמפרטורה עברה את הטמפרטורה המיטבית), ובאותו זמן קצב הנשימה עולה מ־0.25 ל־0.30.

•לכן ההפרש בין הקצבים – למשל מאזן יממה עם מספר שווה של שעות אור וחושך: הצטברות נטו באור פחות פירוק בחושך – קטן מ־$0.90-0.25=0.65$ ל־$0.55-0.30=0.25$: הצמח בונה פחות ומפרק יותר. נשאר פחות חומר אורגני לגדילה ולאגירה, וקצב הגדילה יואט. אם המגמה תימשך בטמפרטורות גבוהות עוד יותר, קצב הנשימה עלול להשתוות לקצב הפוטוסינתזה או לעבור אותו, ואז כמות החומר האורגני תקטן.

המידע: על פי "לידיעתכם 4", $\text{CO}_2$ מגיב עם מים ויוצר חומצה פחמתית, המורידה את ה־pH.

•בפוטוסינתזה הצמח קולט $\text{CO}_2$ מן המים, ובנשימה התאית הוא משחרר $\text{CO}_2$ למים.

•בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה ירד (0.90 → 0.55), ולכן הצמח קלט פחות $\text{CO}_2$ מן המים; קצב הנשימה עלה (0.25 → 0.30), ולכן הוא שחרר יותר $\text{CO}_2$.

•כתוצאה מכך ריכוז $\text{CO}_2$ במים עלה. ה־$\text{CO}_2$ מגיב עם המים ויוצר חומצה פחמתית – החומציות עולה וה־pH יורד.

הטבלה המושלמת עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את הצבעים שנצפו בפועל):

- צבע התחלתי: תמיסה A בסיסית מעט, ולכן הברומותימול כחול צבעו כחול (או כחול–ירוק). כל המבחנות זהות בתחילה, כי הן הוכנו באותו אופן.

- מבחנה 1 + NaOH (בסיס): ה־pH עולה (מעל 8) – הצבע כחול.

- מבחנה 2 + HCl (חומצה): ה־pH יורד – הצבע משתנה לכיוון צהוב (pH נמוך מ־6).

- מבחנה 3 + נשיפה: $\text{CO}_2$ מן האוויר הנשוף יוצר חומצה פחמתית (לידיעתכם 2) – ה־pH יורד מעט, והצבע ירוק (נשפנו רק עד שהצבע הוריק).

1. באוויר הנשוף יש ריכוז גבוה של $\text{CO}_2$, שנוצר בנשימה התאית בתאי הגוף והגיע לריאות בדם.

2. ה־$\text{CO}_2$ התמוסס בתמיסה והגיב עם המים – נוצרה חומצה פחמתית (לידיעתכם 2).

3. החומצה הורידה את ה־pH של התמיסה מסביבה בסיסית (pH > 8) לתחום שבין 6 ל־8.

4. לכן צבע האינדיקטור ברומותימול כחול השתנה מכחול לירוק (לידיעתכם 1).

1. NaOH הוא בסיס. כל טיפה מוסיפה כמות קבועה של בסיס לתמיסה.

2. הבסיס מגיב עם החומצה הפחמתית שנוצרה מן ה־$\text{CO}_2$ וסותר (מנטרל) אותה.

3. ה־pH עולה בחזרה לתחום הבסיסי (מעל 8), ולכן צבע הברומותימול כחול חוזר לכחול, כמו במבחנה 1 (מבחנת ההשוואה).

4. ככל שהיה בתמיסה יותר $\text{CO}_2$ (יותר חומצה), נדרשו יותר טיפות NaOH כדי להחזיר את הצבע – וזה העיקרון של הטיטרציה.

- שינוי צבע אינדיקטור – שיטה איכותית. הצבע (כחול, ירוק, צהוב) מראה אם התמיסה בסיסית, ניטרלית בקירוב או חומצית, ולאיזה כיוון השתנה ה־pH – אבל אינו נותן מספר שמבטא את כמות החומצה.

- טיטרציה – שיטה כמותית. סופרים כמה טיפות של תמיסת NaOH בריכוז ידוע נדרשות כדי להחזיר את הצבע לצבע ההשוואה. מספר הטיפות הוא ערך מספרי שפרופורציונלי לכמות החומצה (ל־$\text{CO}_2$) שהייתה בתמיסה, ולכן אפשר להשוות כמויות בין מבחנות.

כותרת: "טבלה 2: השפעת ריכוז המלח (NaCl) בתמיסת ההנבטה על קצב הנשימה התאית (כמות ה־$\text{CO}_2$ המשתחרר) בנבטי לוביה"

הטבלה עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את מה שנצפה ונספר בפועל; מספרי הטיפות להמחשה):

מה בודקים: כותרת המציינת את המשתנה הבלתי תלוי ואת התלוי; עמודות לכל מרכיבי מערך הניסוי, כולל מבחנת הבקרה; שתי עמודות תוצאות (צבע ומספר טיפות); יחידות; כל התאים מלאים.

ריכוז המלח נתרן כלורי (NaCl) בתמיסה שבה הונבטו זרעי הלוביה – 0% (מים מזוקקים), 2% ו־5%.

קצב הנשימה התאית בנבטי הלוביה, כלומר כמות ה־$\text{CO}_2$ שהנבטים שחררו במשך 10 דקות. הוא נמדד במספר הטיפות של תמיסת NaOH שנדרשו כדי להחזיר את צבע התמיסה לצבע של מבחנת הבקרה ד (וגם באופן איכותי – בצבע התמיסה לאחר 10 דקות).

התוצאות הצפויות: במבחנה א (0%) הצבע השתנה הכי הרבה (ירוק–צהוב) ונדרשו הכי הרבה טיפות NaOH; במבחנה ב (2%) – פחות; במבחנה ג (5%) – הכי מעט. כלומר ככל שריכוז המלח גבוה יותר, קצב הנשימה נמוך יותר.

•בנבטים מתרחשת נשימה תאית: גלוקוז מפורק בנוכחות חמצן ונוצרים ATP, מים ו־$\text{CO}_2$. הנבטים נמצאים ברשת מעל התמיסה (איור 3) ואינם נוגעים בה; ה־$\text{CO}_2$ שהם משחררים מתפזר באוויר שבמבחנה הפקוקה ומתמוסס בתמיסה A.

•ה־$\text{CO}_2$ יוצר חומצה פחמתית (לידיעתכם 2), ה־pH יורד, והברומותימול כחול משנה צבע מכחול לירוק ואף לצהוב (לידיעתכם 1).

•בטיטרציה מוסיפים NaOH עד שהצבע חוזר לצבע של מבחנה ד. מספר הטיפות פרופורציונלי לכמות החומצה, כלומר לכמות ה־$\text{CO}_2$ שנוצר – מדד לקצב הנשימה התאית.

•על פי "לידיעתכם 3", יוני הנתרן חודרים לתאים ובריכוזים מסוימים משנים את המבנה המרחבי של החלבונים.

•תהליך הנשימה התאית מזורז על ידי אנזימים, שהם חלבונים. שינוי במבנה המרחבי של אנזים משנה את האתר הפעיל שלו, והמצע אינו נקשר אליו כראוי – פעילות האנזים יורדת.

•ככל שריכוז המלח בתמיסת ההנבטה גבוה יותר, חדרו לתאים יותר יוני נתרן ונפגעו יותר אנזימים, ולכן קצב הנשימה ושחרור ה־$\text{CO}_2$ נמוכים יותר: א (0%) > ב (2%) > ג (5%).

- (גורם נוסף: בתמיסת מלח פוטנציאל המים נמוך, ולכן הזרעים קולטים פחות מים, נובטים פחות ופעילותם המטבולית נמוכה יותר.)

•מבחנה ד עברה אותם תנאים כמו המבחנות א–ג – אותה תמיסה A, אותה כמות אינדיקטור, אותו אמבט ואותו זמן – אבל בלי נבטים.

•הצבע בה אינו משתנה (נשאר כחול). לכן היא מראה שהשינוי בצבע במבחנות א–ג נגרם על ידי ה־$\text{CO}_2$ שהנבטים שחררו בנשימה, ולא על ידי גורם אחר ($\text{CO}_2$ מן האוויר שנכלא במבחנה, החימום באמבט, הטלטול).

•בנוסף, היא משמשת צבע השוואה לטיטרציה: מטפטפים NaOH עד שהצבע במבחנות א–ג יהיה זהה לצבע במבחנה ד.

שניים מתוך:

- מספר הנבטים בכל מבחנה – 15.

- גיל הנבטים – 3 ימים, ואותו סוג (לוביה).

- נפח תמיסה A – 2 מ"ל, וכמות האינדיקטור – טיפה אחת.

- טמפרטורת האמבט – 40–45 °C (כל המבחנות באותו אמבט).

- זמן השהייה באמבט – 10 דקות.

- ריכוז תמיסת ה־NaOH לטיטרציה (אותו בקבוקון).

דוגמה – טמפרטורת האמבט: הנשימה התאית היא סדרת תגובות שמזרזים אנזימים, וקצב פעולתם תלוי בטמפרטורה (בטמפרטורה גבוהה יותר – עד הטמפרטורה המיטבית – המולקולות נעות מהר יותר ויש יותר מפגשים בין אנזים למצע). אילו מבחנה אחת הייתה בטמפרטורה גבוהה יותר, הנבטים בה היו משחררים יותר $\text{CO}_2$ גם בלי קשר למלח, ולא היה אפשר לייחס את ההבדל במספר הטיפות רק לריכוז המלח.

דוגמה אחרת – מספר הנבטים: כמות ה־$\text{CO}_2$ תלויה במספר התאים הנושמים. ביותר נבטים משתחרר יותר $\text{CO}_2$, ולכן מספר נבטים שונה היה משנה את התוצאה ללא קשר למלח.

הנפח הכולל: $10 + 30 = 40$ מ"ל. כמות ה־NaOH אינה משתנה בדילול:

$C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2$ ← $0.1 \times 10 = C_2 \times 40$

$C_2 = \frac{0.1 \times 10}{40} = 0.025\text{M}$

ריכוז התמיסה המהולה: 0.025M (דילול פי 4).

•כמות החומצה הפחמתית במבחנה א זהה בשני הניסויים (אותו מערך, אותם נבטים ותנאים), ולכן דרושה אותה כמות של NaOH כדי לנטרל אותה.

•ריכוז התמיסה של התלמיד – 0.025M – גבוה פי $0.025 \div 0.005 = 5$ מן הריכוז שבו השתמשנו. בכל טיפה שלו יש פי 5 יותר מולקולות NaOH.

•לכן הוא הגיע לצבע היציב אחרי בערך חמישית ממספר הטיפות שנדרשו לנו. (חיסרון: עם תמיסה מרוכזת ההבדלים בין המבחנות מתבטאים במעט טיפות, והמדידה פחות רגישה.)

- כמות $\text{CO}_2$ מספיקה: נבט אחד משחרר ב־10 דקות מעט מאוד $\text{CO}_2$, ושינוי הצבע של האינדיקטור ומספר הטיפות היו קטנים מכדי להבחין בהבדלים בין הטיפולים.

- שונות בין נבטים: נבטים שונים זה מזה בגודל, בשלב ההתפתחות ובקצב הנשימה, ויש גם זרעים שלא נבטו או שנפגעו. נבט יחיד עלול להיות חריג. ב־15 נבטים ההבדלים האלה מתמצעים, והתוצאה מייצגת ואמינה יותר.

בין 1974 ל־2024 ריכוז $\text{CO}_2$ באוויר עלה מ־330 ל־423 יחידות יחסיות (עלייה של 93 יחידות, כ־28%), ובאותן שנים השינוי בטמפרטורה השנתית הממוצעת (בהשוואה ל־1875) גדל מ־+0.35 °C ל־+1.55 °C.

בכל שנה שבה הריכוז גבוה יותר, גם העלייה בטמפרטורה גדולה יותר (354 – +0.55; 383 – +0.75). לכן הקשר ישר (חיובי): ככל שריכוז $\text{CO}_2$ עולה – הטמפרטורה הממוצעת עולה. (הנתונים מראים מתאם; ההסבר הסיבתי מופיע בקטע "לידיעתכם 4": $\text{CO}_2$ הוא גז חממה.)

1. $\text{CO}_2$ שבאוויר מתמוסס במים (על פי הקטע, הוא אחד המקורות של $\text{CO}_2$ המומס). לכן כשריכוזו באוויר עולה, עולה גם ריכוז $\text{CO}_2$ המומס במים שבהם גדל עשב הים.

2. $\text{CO}_2$ הוא חומר מוצא בפוטוסינתזה: הצמח מקבע אותו לסוכרים בעזרת אנרגיית האור. במים ריכוז $\text{CO}_2$ הוא לעיתים גורם מגביל, ולכן תוספת $\text{CO}_2$ מעלה את קצב הפוטוסינתזה.

3. בפוטוסינתזה מהירה יותר נוצר יותר חומר אורגני. הצמח משתמש בו כחומר בניין (תאית, חלבונים ועוד) וכמקור אנרגייה בנשימה התאית (ATP) לבניית תאים חדשים.

4. לכן קצב הגדילה של עשב הים עשוי לעלות – כל עוד גורמים אחרים (אור, טמפרטורה, מינרלים) אינם מגבילים. (השאלות הבאות מראות שעלייה בטמפרטורה עלולה לפעול בכיוון ההפוך.)

(1) גרף רציף. המשתנה הבלתי תלוי – טמפרטורת המים (°C) – הוא משתנה כמותי רציף: יש משמעות לכל ערך בין 10 ל־35 °C (גם לערכים שלא נמדדו), ולכן מחברים את הנקודות בקו ורואים את מגמת השינוי של כל תהליך עם הטמפרטורה. דיאגרמת עמודות מתאימה למשתנה בלתי תלוי איכותי (קטגוריות).

- כותרת: "השפעת טמפרטורת המים על קצב הפוטוסינתזה ועל קצב הנשימה התאית בצמחי עשב הים".

- ציר x: טמפרטורת המים (°C), למשל 0–40 בשנתות שוות של 5 °C. שימו לב: בין 15 ל־25 יש מרווח של 10 °C, ולכן הנקודות אינן במרחקים שווים.

- ציר y: הקצב (מיקרומול חמצן / יחידת שטח עלה / דקה), 0–1.0 בשנתות שוות (למשל 0.1).

- שני עקומים במערכת צירים אחת, בסימון שונה (קו מלא וקו מקווקו, או שני צבעים), עם מקרא:

•קצב הפוטוסינתזה (חמצן נפלט): (10, 0.30), (15, 0.65), (25, 0.90), (30, 0.90), (35, 0.55).

•קצב הנשימה התאית (חמצן נקלט): (10, 0.05), (15, 0.10), (25, 0.20), (30, 0.25), (35, 0.30).

•לא ממשיכים את העקומים מעבר לטווח 10–35 °C.

- קצב הפוטוסינתזה: עולה עם עליית הטמפרטורה מ־0.30 ב־10 °C ל־0.65 ב־15 °C ול־0.90 ב־25 °C; נשאר 0.90 בין 25 ל־30 °C (הקצב המרבי); יורד ל־0.55 ב־35 °C.

- קצב הנשימה התאית: עולה כל הזמן עם הטמפרטורה – מ־0.05 ב־10 °C עד 0.30 ב־35 °C (פי 6).

- השוואה: בכל הטמפרטורות שנבדקו קצב הפוטוסינתזה גבוה מקצב הנשימה. ההפרש בין הקצבים: 0.25 (10 °C), 0.55 (15 °C), 0.70 (25 °C – הגדול ביותר), 0.65 (30 °C), 0.25 (35 °C).

השערה: לאורך זמן כמות החומר האורגני בצמחי עשב הים תעלה לאט יותר (תצטבר פחות), ואם הטמפרטורה תמשיך לעלות – היא עלולה לקטון.

•בפוטוסינתזה הצמח בונה חומר אורגני (סוכרים) מ־$\text{CO}_2$ ומים; בנשימה התאית הוא מפרק חומר אורגני כדי להפיק ATP. כמות החומר האורגני שמצטבר בצמח תלויה בהפרש בין קצב הבנייה לקצב הפירוק.

- מה מודדת הטבלה: קצב הפוטוסינתזה בה הוא כמות החמצן הנפלטת – כלומר פוטוסינתזה נטו: החמצן שנוצר באור פחות החמצן שנצרך בנשימה באותו זמן. קצב הנשימה הוא כמות החמצן הנקלטת (נשימה בלבד, כמו בחושך). לכן הערך בעמודת הפוטוסינתזה כבר מבטא הצטברות של חומר אורגני בשעות האור, וקצב הנשימה מבטא את הפירוק בשעות החושך, שבהן אין פוטוסינתזה.

•על פי הטבלה, בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה יורד מ־0.90 ל־0.55 (אנזימי הפוטוסינתזה רגישים לחום – הטמפרטורה עברה את הטמפרטורה המיטבית), ובאותו זמן קצב הנשימה עולה מ־0.25 ל־0.30.

•לכן ההפרש בין הקצבים – למשל מאזן יממה עם מספר שווה של שעות אור וחושך: הצטברות נטו באור פחות פירוק בחושך – קטן מ־$0.90-0.25=0.65$ ל־$0.55-0.30=0.25$: הצמח בונה פחות ומפרק יותר. נשאר פחות חומר אורגני לגדילה ולאגירה, וקצב הגדילה יואט. אם המגמה תימשך בטמפרטורות גבוהות עוד יותר, קצב הנשימה עלול להשתוות לקצב הפוטוסינתזה או לעבור אותו, ואז כמות החומר האורגני תקטן.

מה למדנו בחלק א: כשנשפנו לתמיסה, ה־$\text{CO}_2$ שבאוויר הנשוף הפך את צבע הברומותימול כחול מכחול לירוק – כלומר $\text{CO}_2$ שמתמוסס במים יוצר חומצה פחמתית ומוריד את ה־pH (לידיעתכם 2).

•בפוטוסינתזה הצמח קולט $\text{CO}_2$ מן המים, ובנשימה התאית הוא משחרר $\text{CO}_2$ למים.

•בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה ירד (0.90 → 0.55), ולכן הצמח קלט פחות $\text{CO}_2$ מן המים; קצב הנשימה עלה (0.25 → 0.30), ולכן הוא שחרר יותר $\text{CO}_2$.

•כתוצאה מכך ריכוז $\text{CO}_2$ במים עלה. ה־$\text{CO}_2$ מגיב עם המים ויוצר חומצה פחמתית – החומציות עולה וה־pH יורד.

הטבלה המושלמת עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את הצבעים שנצפו בפועל):

- צבע התחלתי: תמיסה A בסיסית מעט, ולכן הברומותימול כחול צבעו כחול (או כחול–ירוק). כל המבחנות זהות בתחילה, כי הן הוכנו באותו אופן.

- מבחנה 1 + NaOH (בסיס): ה־pH עולה (מעל 8) – הצבע כחול.

- מבחנה 2 + HCl (חומצה): ה־pH יורד – הצבע משתנה לכיוון צהוב (pH נמוך מ־6).

- מבחנה 3 + נשיפה: $\text{CO}_2$ מן האוויר הנשוף יוצר חומצה פחמתית (לידיעתכם 2) – ה־pH יורד מעט, והצבע ירוק (נשפנו רק עד שהצבע הוריק).

1. באוויר הנשוף יש ריכוז גבוה של $\text{CO}_2$, שנוצר בנשימה התאית בתאי הגוף והגיע לריאות בדם.

2. ה־$\text{CO}_2$ התמוסס בתמיסה והגיב עם המים – נוצרה חומצה פחמתית (לידיעתכם 2).

3. החומצה הורידה את ה־pH של התמיסה מסביבה בסיסית (pH > 8) לתחום שבין 6 ל־8.

4. לכן צבע האינדיקטור ברומותימול כחול השתנה מכחול לירוק (לידיעתכם 1).

1. NaOH הוא בסיס. כל טיפה מוסיפה כמות קבועה של בסיס לתמיסה.

2. הבסיס מגיב עם החומצה הפחמתית שנוצרה מן ה־$\text{CO}_2$ וסותר (מנטרל) אותה.

3. ה־pH עולה בחזרה לתחום הבסיסי (מעל 8), ולכן צבע הברומותימול כחול חוזר לכחול, כמו במבחנה 1 (מבחנת ההשוואה).

4. ככל שהיה בתמיסה יותר $\text{CO}_2$ (יותר חומצה), נדרשו יותר טיפות NaOH כדי להחזיר את הצבע – וזה העיקרון של הטיטרציה.

- שינוי צבע אינדיקטור – שיטה איכותית. הצבע (כחול, ירוק, צהוב) מראה אם התמיסה בסיסית, ניטרלית בקירוב או חומצית, ולאיזה כיוון השתנה ה־pH – אבל אינו נותן מספר שמבטא את כמות החומצה.

- טיטרציה – שיטה כמותית. סופרים כמה טיפות של תמיסת NaOH בריכוז ידוע נדרשות כדי להחזיר את הצבע לצבע ההשוואה. מספר הטיפות הוא ערך מספרי שפרופורציונלי לכמות החומצה (ל־$\text{CO}_2$) שהייתה בתמיסה, ולכן אפשר להשוות כמויות בין מבחנות.

כותרת: "טבלה 2: השפעת הטמפרטורה על קצב הנשימה התאית (כמות ה־$\text{CO}_2$ המשתחרר) בנבטי לוביה"

הטבלה עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את מה שנצפה ונספר בפועל; מספרי הטיפות להמחשה):

מה בודקים: כותרת עם המשתנה הבלתי תלוי (טמפרטורה) והתלוי (קצב הנשימה); עמודות לכל מרכיבי המערך כולל מבחנות הבקרה; שתי עמודות תוצאות (צבע, מספר טיפות); יחידות; כל התאים מלאים.

הטמפרטורה שבה הוחזקו הנבטים (טמפרטורת האמבט): 45°C–50°C, 20°C–25°C ו־5°C–10°C.

קצב הנשימה התאית בנבטי הלוביה – כמות ה־$\text{CO}_2$ שהם שחררו ב־10 דקות. הוא נמדד במספר הטיפות של תמיסת NaOH שנדרשו כדי להחזיר את צבע התמיסה לצבע מבחנת הבקרה שבאותו אמבט (א1, ב1, ג1).

התוצאות הצפויות: במבחנה א (אמבט 45–50 °C) הצבע השתנה הכי הרבה ונדרשו הכי הרבה טיפות NaOH; במבחנה ב (20–25 °C) – פחות; במבחנה ג (5–10 °C) – הכי מעט (לעיתים כמעט לא חל שינוי בצבע). כלומר ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, קצב הנשימה גבוה יותר.

שיטת המדידה: הנבטים (ברשת מעל התמיסה) נושמים ומשחררים $\text{CO}_2$, שמתמוסס בתמיסה A ויוצר חומצה פחמתית (לידיעתכם 2). ה־pH יורד והברומותימול כחול משנה צבע מכחול לירוק ולצהוב (לידיעתכם 1). בטיטרציה מוסיפים NaOH עד שהצבע חוזר לצבע מבחנת הבקרה באותו אמבט; מספר הטיפות פרופורציונלי לכמות ה־$\text{CO}_2$ – מדד לקצב הנשימה התאית.

•הנשימה התאית היא סדרת תגובות שמזרזים אנזימים.

- בטמפרטורה נמוכה (5–10 °C) האנרגייה הקינטית של המולקולות נמוכה; האנזימים והמצעים נעים לאט, יש פחות מפגשים ופחות קומפלקסים של אנזים–מצע, ולכן קצב הנשימה נמוך ונוצר מעט $\text{CO}_2$.

- בטמפרטורת החדר הקצב בינוני.

- בטמפרטורה גבוהה (45–50 °C) המולקולות נעות מהר יותר, יש יותר מפגשים, וקצב הנשימה הגבוה ביותר – כל עוד הטמפרטורה אינה גבוהה מספיק כדי לגרום לדנטורציה של האנזימים בזמן הקצר של הניסוי.

למה הסדר הצפוי הוא א > ב > ג: בטווח הזה קצב הנשימה בנבטים עולה עם הטמפרטורה; החשיפה ל־45–50 °C קצרה (10 דקות), והמים באמבט החם מתקררים בזמן ההמתנה (ההערה בסעיף טז), כך שרוב האנזימים אינם עוברים דנטורציה בזמן הניסוי.

הערה: 45–50 °C קרובה לגבול שבו אנזימים בצמחים מתחילים לאבד את המבנה המרחבי שלהם. אם במבחנה א התקבלו פחות טיפות מאשר במבחנה ב, מסבירים זאת בדנטורציה חלקית של אנזימי הנשימה – שינוי במבנה המרחבי של האתר הפעיל – ולכן ירידה בקצב הנשימה.

•כל מבחנת בקרה נמצאת באותו אמבט כמו מבחנת הניסוי המתאימה לה (א1 עם א, ב1 עם ב, ג1 עם ג), עם אותה תמיסה, אותו אינדיקטור ואותו זמן – אבל בלי נבטים.

•הטמפרטורה עצמה עלולה להשפיע על התמיסה (למשל על מסיסות הגזים או על גוון האינדיקטור). מבחנות הבקרה מראות מה קורה לתמיסה בכל טמפרטורה בלי נבטים, ולכן מאפשרות לקבוע שהשינוי בצבע במבחנות א, ב, ג נגרם על ידי ה־$\text{CO}_2$ שהנבטים שחררו בנשימה.

•כל מבחנת בקרה משמשת צבע השוואה לטיטרציה באותה טמפרטורה, כך שהשוואת הצבעים הוגנת.

שניים מתוך:

- מספר הנבטים בכל מבחנת ניסוי – 15.

- גיל הנבטים – 3 ימים, ואותו סוג.

- נפח תמיסה A – 2 מ"ל, וכמות האינדיקטור – טיפה אחת.

- זמן השהייה באמבט – 10 דקות.

- ריכוז תמיסת ה־NaOH לטיטרציה.

דוגמה – מספר הנבטים: כמות ה־$\text{CO}_2$ שמשתחררת תלויה במספר התאים הנושמים. אילו באחת המבחנות היו יותר נבטים, היה משתחרר בה יותר $\text{CO}_2$ ונדרשו בה יותר טיפות NaOH גם בלי קשר לטמפרטורה. כדי שההבדלים במספר הטיפות ייוחסו רק לטמפרטורה, מספר הנבטים חייב להיות זהה.

דוגמה אחרת – זמן השהייה באמבט: $\text{CO}_2$ מצטבר עם הזמן; מבחנה שנשארה זמן רב יותר הייתה צוברת יותר $\text{CO}_2$ ללא קשר לטמפרטורה.

הנפח הכולל: $10 + 40 = 50$ מ"ל.

$C_1 \times V_1 = C_2 \times V_2$ ← $0.1 \times 10 = C_2 \times 50$

$C_2 = \frac{0.1 \times 10}{50} = 0.02\text{M}$

ריכוז התמיסה המהולה: 0.02M (דילול פי 5).

•כמות החומצה הפחמתית במבחנה א זהה בשני הניסויים, ולכן דרושה אותה כמות של NaOH לנטרולה.

•ריכוז התמיסה של התלמיד, 0.02M, גבוה פי $0.02 \div 0.005 = 4$ מן הריכוז שלנו; בכל טיפה שלו יש פי 4 יותר NaOH.

•לכן נדרש לו כרבע ממספר הטיפות שנדרשו לנו.

- כמות $\text{CO}_2$ מספיקה: נבט אחד משחרר ב־10 דקות מעט מאוד $\text{CO}_2$ – במיוחד באמבט הקר – ושינוי הצבע ומספר הטיפות היו קטנים מכדי להבחין בהבדלים בין הטמפרטורות.

- שונות בין נבטים: נבטים שונים בגודלם, בשלב ההתפתחות ובקצב הנשימה; נבט יחיד עלול להיות חריג (למשל זרע שלא נבט). ב־15 נבטים ההבדלים מתמצעים, והתוצאה מייצגת ואמינה יותר.

בין 1974 ל־2024 ריכוז $\text{CO}_2$ באוויר עלה מ־330 ל־423 יחידות יחסיות (עלייה של 93 יחידות, כ־28%), ובאותן שנים השינוי בטמפרטורה השנתית הממוצעת (בהשוואה ל־1875) גדל מ־+0.35 °C ל־+1.55 °C.

בכל שנה שבה הריכוז גבוה יותר, גם העלייה בטמפרטורה גדולה יותר (354 – +0.55; 383 – +0.75). לכן הקשר ישר (חיובי): ככל שריכוז $\text{CO}_2$ עולה – הטמפרטורה הממוצעת עולה. (הנתונים מראים מתאם; ההסבר הסיבתי מופיע בקטע "לידיעתכם 3": $\text{CO}_2$ הוא גז חממה.)

1. $\text{CO}_2$ שבאוויר מתמוסס במים (על פי הקטע, הוא אחד המקורות של $\text{CO}_2$ המומס). לכן כשריכוזו באוויר עולה, עולה גם ריכוז $\text{CO}_2$ המומס במים שבהם גדל עשב הים.

2. $\text{CO}_2$ הוא חומר מוצא בפוטוסינתזה: הצמח מקבע אותו לסוכרים בעזרת אנרגיית האור. במים ריכוז $\text{CO}_2$ הוא לעיתים גורם מגביל, ולכן תוספת $\text{CO}_2$ מעלה את קצב הפוטוסינתזה.

3. בפוטוסינתזה מהירה יותר נוצר יותר חומר אורגני. הצמח משתמש בו כחומר בניין (תאית, חלבונים ועוד) וכמקור אנרגייה בנשימה התאית (ATP) לבניית תאים חדשים.

4. לכן קצב הגדילה של עשב הים עשוי לעלות – כל עוד גורמים אחרים (אור, טמפרטורה, מינרלים) אינם מגבילים. (השאלות הבאות מראות שעלייה בטמפרטורה עלולה לפעול בכיוון ההפוך.)

(1) גרף רציף. המשתנה הבלתי תלוי – טמפרטורת המים (°C) – הוא משתנה כמותי רציף: יש משמעות לכל ערך בין 10 ל־35 °C (גם לערכים שלא נמדדו), ולכן מחברים את הנקודות בקו ורואים את מגמת השינוי של כל תהליך עם הטמפרטורה. דיאגרמת עמודות מתאימה למשתנה בלתי תלוי איכותי (קטגוריות).

- כותרת: "השפעת טמפרטורת המים על קצב הפוטוסינתזה ועל קצב הנשימה התאית בצמחי עשב הים".

- ציר x: טמפרטורת המים (°C), למשל 0–40 בשנתות שוות של 5 °C. שימו לב: בין 15 ל־25 יש מרווח של 10 °C, ולכן הנקודות אינן במרחקים שווים.

- ציר y: הקצב (מיקרומול חמצן / יחידת שטח עלה / דקה), 0–1.0 בשנתות שוות (למשל 0.1).

- שני עקומים במערכת צירים אחת, בסימון שונה (קו מלא וקו מקווקו, או שני צבעים), עם מקרא:

•קצב הפוטוסינתזה (חמצן נפלט): (10, 0.30), (15, 0.65), (25, 0.90), (30, 0.90), (35, 0.55).

•קצב הנשימה התאית (חמצן נקלט): (10, 0.05), (15, 0.10), (25, 0.20), (30, 0.25), (35, 0.30).

•לא ממשיכים את העקומים מעבר לטווח 10–35 °C.

- קצב הפוטוסינתזה: עולה עם עליית הטמפרטורה מ־0.30 ב־10 °C ל־0.65 ב־15 °C ול־0.90 ב־25 °C; נשאר 0.90 בין 25 ל־30 °C (הקצב המרבי); יורד ל־0.55 ב־35 °C.

- קצב הנשימה התאית: עולה כל הזמן עם הטמפרטורה – מ־0.05 ב־10 °C עד 0.30 ב־35 °C (פי 6).

- השוואה: בכל הטמפרטורות שנבדקו קצב הפוטוסינתזה גבוה מקצב הנשימה. ההפרש בין הקצבים: 0.25 (10 °C), 0.55 (15 °C), 0.70 (25 °C – הגדול ביותר), 0.65 (30 °C), 0.25 (35 °C).

השערה: לאורך זמן כמות החומר האורגני בצמחי עשב הים תעלה לאט יותר (תצטבר פחות), ואם הטמפרטורה תמשיך לעלות – היא עלולה לקטון.

•בפוטוסינתזה הצמח בונה חומר אורגני (סוכרים) מ־$\text{CO}_2$ ומים; בנשימה התאית הוא מפרק חומר אורגני כדי להפיק ATP. כמות החומר האורגני שמצטבר בצמח תלויה בהפרש בין קצב הבנייה לקצב הפירוק.

- מה מודדת הטבלה: קצב הפוטוסינתזה בה הוא כמות החמצן הנפלטת – כלומר פוטוסינתזה נטו: החמצן שנוצר באור פחות החמצן שנצרך בנשימה באותו זמן. קצב הנשימה הוא כמות החמצן הנקלטת (נשימה בלבד, כמו בחושך). לכן הערך בעמודת הפוטוסינתזה כבר מבטא הצטברות של חומר אורגני בשעות האור, וקצב הנשימה מבטא את הפירוק בשעות החושך, שבהן אין פוטוסינתזה.

•על פי הטבלה, בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה יורד מ־0.90 ל־0.55 (אנזימי הפוטוסינתזה רגישים לחום – הטמפרטורה עברה את הטמפרטורה המיטבית), ובאותו זמן קצב הנשימה עולה מ־0.25 ל־0.30.

•לכן ההפרש בין הקצבים – למשל מאזן יממה עם מספר שווה של שעות אור וחושך: הצטברות נטו באור פחות פירוק בחושך – קטן מ־$0.90-0.25=0.65$ ל־$0.55-0.30=0.25$: הצמח בונה פחות ומפרק יותר. נשאר פחות חומר אורגני לגדילה ולאגירה, וקצב הגדילה יואט. אם המגמה תימשך בטמפרטורות גבוהות עוד יותר, קצב הנשימה עלול להשתוות לקצב הפוטוסינתזה או לעבור אותו, ואז כמות החומר האורגני תקטן.

מה למדנו בחלק א: כשנשפנו לתמיסה, ה־$\text{CO}_2$ שבאוויר הנשוף הפך את צבע הברומותימול כחול מכחול לירוק – כלומר $\text{CO}_2$ שמתמוסס במים יוצר חומצה פחמתית ומוריד את ה־pH (לידיעתכם 2).

•בפוטוסינתזה הצמח קולט $\text{CO}_2$ מן המים, ובנשימה התאית הוא משחרר $\text{CO}_2$ למים.

•בין 30 ל־35 °C קצב הפוטוסינתזה ירד (0.90 → 0.55), ולכן הצמח קלט פחות $\text{CO}_2$ מן המים; קצב הנשימה עלה (0.25 → 0.30), ולכן הוא שחרר יותר $\text{CO}_2$.

•כתוצאה מכך ריכוז $\text{CO}_2$ במים עלה. ה־$\text{CO}_2$ מגיב עם המים ויוצר חומצה פחמתית – החומציות עולה וה־pH יורד.

הטבלה עם התוצאות הצפויות (בבחינה רושמים את מה שנצפה בפועל):

- עמודה 5: תמיסת העמילאז, תמיסת העמילן והמים חסרי צבע; הדבש המהול צבעו צהוב בהיר.

- עמודה 6: טיפת יוד נותנת צבע צהוב בהיר כשאין עמילן (צבעו של היוד המהול), וצבע כחול–שחור כשיש עמילן (לידיעתכם 2). במבחנות א ו־ב העמילן פורק במשך 7 הדקות באמבט, ולכן הצבע צהוב בהיר; במבחנה ג העמילן לא פורק – הצבע כחול.

- עמודה 7: עמילן נמצא רק במבחנה ג.