starmen breathing in space
TRANSCRIPT
WorkshopChain Reaction Project
III Edition 18th March 2016
Complesso UniversitarioMonte Sant’Angelo - Napoli
StArMeN, bReAtHiNg
In SpAcEBio Astronomy Department
Sustainable Environments on Space Craft Research CentreNaples - Italy
La nostra missione
Pr
ogett
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Per
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•Ossigeno•Acqua•Cibo
Produzione di
• Processo di fotosintesi
• Dipendenza dalla luce
I ndag in i su
• Quan t i t i p i d i p i an te? Max. 3 -4 t ip i• Qua l i t i p i d i p i an te?
Risu l tat i svo l t i su l le indag in i svo l tePiante d i sp inac i e Sansev iera
Alcune indagini preliminari
Piante → principali e naturali produttrici di Fotosintesi clorofilliana
f→ glucosioi→ respirazione cellulare
Piante a confronto Fotosintesi clorofilliana GIORNO
E DI NOTTE?Per evitare mancanza di ossigeno nella navicella durante la
notte, ricorriamo a piante che svolgono un processo di FOTOSINTESI INVERSA
Durante il giorno assorbono e rilasciano Di notte rilasciano e assorbono
Pianta Sanseviera
Temperatura 25°C
7,4 l di ogni ora per g di clorofilla
SPINACI
produzione di O2 alimentazione
converte grandi quantità di
CO2 in O2 durante la notte
SANSEVIERA
Quanto ?
• Quanti litri di ossigeno necessari al giorno pro capite? 602 l • Quanti astronauti ? 8 • Quanto ossigeno necessario in totale al giorno? 602 l x 8= 4816 l • Quanto ossigeno necessario in totale? 602 l x 8 persone x 2 anni x 365
giorni x 24 h x 3600 s = 3,03754752000 x l ≈ 3,04 x l
ObiettiviScegliere piante in grado di produrre una
quantità sufficiente di in modo ciclicoStudiare quali sono le condizioni ottimali
Fotosintesi ClorofillianaProcesso
chimico
Piante verdi & luce
Sostanze organiche &
+O=
+ 6
Nutrimento RESPIRAZIONE
CELLULAREENERGIA SOLARE
Glucosio
Amido
Mediante polimerizzazione
NUTRIMENTO
Fenomeno a sog l iaM i n i m o d ’ i n t e n s i t à
l u m i n o s a
Aumento d e l l ’ e ffi c i e n z a
d e l l a f o t o s i n t e s i c l o ro fi l l i a n a
TENERE SOTTO CONTROLLO SATURAZIONE LUMINOSA
Produzione di e colore della luce
C lo rofi l l e d i t i po a e b Moleco le che ‘ ca t tu rano ’ l a
l uce
Da cosa d ipende la produz ione d ’oss igeno?
1. S t ru t tu ra mo leco la re de i p igment i e l a l o ro concent raz ione
2. Spessore de l lo s t ra to su cu i sono d i spost i3. Temperatura4. Lunghezza d 'onda de l la luce
Indagine condottaIpotes i
Con la luce b lu la quant i tà d i è apprezzabi le
Con la luce verde è trascurabi leApparato sperimentaleAcqua
15+15 rametti di Helodea C.2 recipienti trasparenti 2 imbuti2 burette (portata - )1 orologio1 lampada verde1 lampada blu
La misura• Misu ra ogn i
• , p iù l egge ro de l l ’ acqua , sa le pe r l a sp in ta d i A rch imede
• La p ress ione ese rc i ta ta da l l ’ o ss igeno fa d im inu i re i l vo lume de l l ’ acqua
Prime osservazioni qualitative
Bollicine in aumento
Misure
Anal is i de i dat i
E F F I C I E N Z A L U C E B L U > E F F I C I E N Z A L U C E V E R D E
QUAL ILAMPADEPORTARE A BORDO?
Dati Sperimentali
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 600
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
V(O2)(ml) vs t(min)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 600
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
V(O2)(ml) vs t(min)
Commenti• Risultati in accordo con le nostre previsioni
• Quantità trascurabile di con luce verdeo Colore pigmenti uguale a quello della luce (no
assorbimento)• Quantità apprezzabili con luce blu
Ci saremmo aspettati una quantità maggiore con luce blu• Ma le bollicine restavano intrappolate nell’imbuto
Suggerimento per migliorare i risultati Usareun imbuto più grande
Fuori dal laboratorioragionando … e calcolando
Spettro d’assorbimento dell’energia luminosa in funzione di Le clorofille a e b assorbono luce blu e rossa, con picchi rispettivamente a 447 nm e 663 nm per a clorofilla a, e 470 nm e 645 nm per la clorofilla bIn pieno accordo con quanto ottenuto in laboratorio
(
L'energia luminosa assorbita per , è indipendente dalla lunghezza d’onda
Cioè tutto lo spettro visibile, perciò ci porteremo lampade di tutti i colori tranne le verdi!
GLOSSARY
• MARS: planet of the solar system• SPACESHIP: spacecraft that travels in space• PLANT: plant organism• OXYGEN: chemical element• PHOTOSYNTHESIS: plant’s process, that
produces oxygen• CARBON DIOXIDE: oxide acid• CELLULAR RESPIRATION: slow combustion
process• SOSTAINABLE HABITAT: habitat where you can
live• LIGHT: Source energy
GRAZIE!
Pone WandaCafaro Chiara
Colucci Mattia Esposito Alessia
Tammaro AdrianoMahamalige
Sevini