Implementovaná proces fotosyntézy v listoch rastlín. Fotosyntéza je charakteristická len pre zelené rastliny. Tento najdôležitejší aspekt aktivity listov najviac charakterizuje K. A. Timiryazev:
Dá sa povedať, že život listu vyjadruje samotnú podstatu života rastlín. Všetky organické látky, bez ohľadu na to, aké sú rozmanité, kdekoľvek sa nachádzajú – či už v rastline, zvierati alebo človeku – prešli listom, pochádzajúce z látok produkovaných listom.
Štruktúra listov rastlín
Listy rastlín Vyznačujú sa veľkou rozmanitosťou vo svojej anatomickej stavbe, ktorá závisí tak od druhu rastliny, ako aj od podmienok ich rastu. List je hore a dole pokrytý epidermou - krycím tkanivom s početnými otvormi nazývanými prieduchy. Pod hornou epidermou sa nachádza palisáda alebo stĺpovitý parenchým, nazývaný asimilácia. Pod ním sa nachádza voľnejšie tkanivo – hubovitý parenchým, za ktorým nasleduje spodná epidermis. Celý list je preniknutý sieťou žíl pozostávajúcou z vodivých zväzkov, ktorými prechádza voda, minerály a organické látky. Prierez listu. Stĺpovité a hubovité pletivo listu obsahuje zelené plastidy – chloroplasty obsahujúce pigmenty. Prítomnosť chloroplastov a zelených pigmentov, ktoré obsahujú (chlorofyly), vysvetľuje farbu rastlín. Obrovský listový povrch, dosahujúci 30 000 - 50 000 m2. m na 1 hektár v rôznych rastlinách, je dobre prispôsobený na úspešnú absorpciu CO 2 zo vzduchu počas fotosyntézy. Oxid uhličitý preniká do rastlinného listu cez prieduchy umiestnené v epidermis, vstupuje do medzibunkových priestorov a prenikajúc cez bunkovú membránu vstupuje do cytoplazmy a potom do chloroplastov, kde prebieha proces asimilácie. Kyslík vznikajúci pri tomto procese difunduje z povrchu chloroplastov vo voľnom stave. Cez prieduchy teda dochádza k výmene plynov medzi listami a vonkajším prostredím - príjem oxidu uhličitého a uvoľňovanie kyslíka pri fotosyntéze, uvoľňovanie oxidu uhličitého a absorpcia kyslíka pri dýchaní. Okrem toho prieduchy slúžia na uvoľňovanie vodnej pary. Napriek tomu, že celková plocha prieduchov je len 1-2% z celého povrchu listu, napriek tomu, keď sú prieduchy otvorené, oxid uhličitý preniká do listov rýchlosťou 50-krát vyššou ako je jeho absorpcia zásadami. . Počet prieduchov je veľmi veľký - od niekoľkých desiatok do 1500 na 1 štvorcový. mm.Chloroplasty
Chloroplasty- zelené plastidy, v ktorých prebieha proces fotosyntézy. Nachádzajú sa v cytoplazme. Vo vyšších rastlinách sú chloroplasty diskovité alebo šošovkovité, u nižších rastlín sú rozmanitejšie.
Chloroplasty v zelených rastlinných bunkách. Veľkosť chloroplastov vo vyšších rastlinách je pomerne konštantná, v priemere 1-10 mikrónov. Zvyčajne bunka obsahuje veľké množstvo chloroplastov, v priemere 20-50 a niekedy aj viac. Nachádzajú sa najmä v listoch a v nezrelých plodoch ich je veľa. V rastline je celkový počet chloroplastov obrovský; napríklad v dospelom dube je ich plocha 2 hektáre. Chloroplast má membránovú štruktúru. Od cytoplazmy je oddelený dvojitou membránou. Chloroplast obsahuje lamely, proteín-lipoidné platne, zhromaždené vo zväzkoch a nazývané grana. Chlorofyl sa nachádza v lamelách vo forme monomolekulárnej vrstvy. Medzi lamelami sa nachádza vodnatá bielkovinová tekutina – stróma; obsahuje škrobové zrná a kvapky oleja. Štruktúra chloroplastu je dobre prispôsobená fotosyntéze, keďže rozdelenie aparátu nesúceho chlorofyl na malé platničky výrazne zväčšuje aktívny povrch chloroplastu, čo uľahčuje prístup energie a jej prenos do chemických systémov zapojených do fotosyntézy. Údaje od A. A. Tabentského ukazujú, že chloroplasty sa počas ontogenézy rastlín neustále menia. V mladých listoch je pozorovaná jemnozrnná štruktúra chloroplastov, zatiaľ čo v listoch, ktoré ukončili rast, je pozorovaná hrubozrnná štruktúra. V starých listoch sa už pozoruje rozpad chloroplastov. Sušina chloroplastov obsahuje 20-45% bielkovín, 20-40% lipoidov, 10-12% sacharidov a iných rezervných látok, 10% minerálnych prvkov, 5-10% zelených pigmentov (chlorofyl A a chlorofyl b), 1-2% karotenoidov, ako aj malé množstvá RNA a DNA. Obsah vody dosahuje 75%. Chloroplasty obsahujú veľký súbor hydrolytických a redoxných enzýmov. Výskum N. M. Sissakyan ukázal, že k syntéze mnohých enzýmov dochádza aj v chloroplastoch. Vďaka tomu sa podieľajú na celom komplexnom komplexe životných procesov rastlín. Pigmenty, ich vlastnosti a podmienky vzniku
Pigmenty možno extrahovať z listov rastlín alkoholom alebo acetónom. Extrakt obsahuje tieto pigmenty: zelená - chlorofyl A a chlorofyl b; žltá - karotén a xantofyl (karotenoidy).Chlorofyl
Chlorofyl predstavujejedna z najzaujímavejších látok na zemskom povrchu(C. Darwin), keďže vďaka nemu je možná syntéza organických látok z anorganického CO 2 a H 2 O. Chlorofyl sa vo vode nerozpúšťa, vplyvom solí, kyselín a zásad sa ľahko mení, takže bolo veľmi ťažké to založiť chemické zloženie. Na extrakciu chlorofylu sa zvyčajne používa etylalkohol alebo acetón. Chlorofyl má tieto súhrnné vzorce: chlorofyl A- C 55 H 72 O 5 N 4 Mg, chlorofyl b- C55H7006N4Mg. V chlorofyle A 2 viac atómov vodíka a 1 atóm kyslíka menej ako chlorofyl b. Vzorce pre chlorofyl možno znázorniť takto:
Vzorce chlorofylu A A b. Centrálne miesto v molekule chlorofylu zaberá Mg; môže byť vytesnený pôsobením kyseliny chlorovodíkovej na alkoholový extrakt chlorofylu. Zelený pigment sa mení na hnedý, nazývaný feofytín, v ktorom je Mg nahradený dvoma atómami H z kyseliny chlorovodíkovej. Obnoviť zelená farba extrakty sú veľmi jednoduché zavedením horčíka alebo iného kovu do molekuly feofytínu. Preto je zelená farba chlorofylu spojená s prítomnosťou kovu v jeho zložení. Keď je alkoholový extrakt chlorofylu vystavený alkáliám, alkoholové skupiny (fytol a metylalkohol) sa eliminujú; v tomto prípade sa zelená farba chlorofylu zachová, čo naznačuje, že jadro molekuly chlorofylu je počas tejto reakcie zachované. Chemické zloženie chlorofylu je vo všetkých rastlinách rovnaké. Obsah chlorofylu a je vždy väčší (asi 3-krát) ako chlorofylu b. Celkové množstvo chlorofylu je malé a predstavuje asi 1 % sušiny listu. Vo svojej chemickej povahe je chlorofyl blízky farbiacej látke v krvi - hemoglobínu, ktorého ústredné miesto v molekule nie je obsadené horčíkom, ale železom. V súlade s tým sa líšia aj ich fyziologické funkcie: chlorofyl sa podieľa na najdôležitejšom regeneračnom procese v rastline - fotosyntéze a hemoglobín - na procese dýchania živočíšnych organizmov, prenášajúcich kyslík. Optické vlastnosti pigmentov
Chlorofyl absorbuje slnečnú energiu a usmerňuje ju k chemickým reakciám, ktoré nemôžu nastať bez energie prijatej zvonka. Roztok chlorofylu v prechádzajúcom svetle je zelený, ale so zvyšujúcou sa hrúbkou vrstvy alebo koncentráciou chlorofylu sa stáva červeným. Chlorofyl absorbuje svetlo nie úplne, ale selektívne. Keď biele svetlo prechádza hranolom, vytvára spektrum pozostávajúce zo siedmich viditeľných farieb, ktoré sa postupne premieňajú jedna na druhú. Pri prechode bieleho svetla cez hranol a roztok chlorofylu bude najintenzívnejšia absorpcia vo výslednom spektre v červených a modrofialových lúčoch. Zelené lúče sú málo absorbované, preto má chlorofyl v tenkej vrstve v prechádzajúcom svetle zelenú farbu. So zvyšujúcou sa koncentráciou chlorofylu sa však absorpčné pásy rozširujú (absorbuje sa aj značná časť zelených lúčov) a len časť extrémne červených lúčov prejde bez absorpcie. Absorpčné spektrá chlorofylu A A b veľmi blízko. V odrazenom svetle sa chlorofyl javí ako čerešňovo červený, pretože vyžaruje absorbované svetlo so zmenou jeho vlnovej dĺžky. Táto vlastnosť chlorofylu sa nazýva fluorescencia.Karotén a xantofyl
Karotén a xantofyl majú absorpčné pásy len v modrých a fialových lúčoch. Ich spektrá sú blízko seba.
Absorpčné spektrá chlorofylu A A b. Energia absorbovaná týmito pigmentmi sa prenáša na chlorofyl A, ktorý je priamym účastníkom fotosyntézy. Karotén sa považuje za provitamín A, keďže jeho rozkladom vznikajú 2 molekuly vitamínu A. Vzorec karoténu je C 40 H 56, xantofyl je C 40 H 54 (OH) 2. Podmienky tvorby chlorofylu
Tvorba chlorofylu prebieha v 2 fázach: prvá fáza je tmavá, počas ktorej vzniká prekurzor chlorofylu, protochlorofyl, a druhá je svetlá, počas ktorej na svetle vzniká chlorofyl z protochlorofylu. Tvorba chlorofylu závisí tak od druhu rastliny, ako aj od množstva vonkajších podmienok. Niektoré rastliny, ako napríklad semenáčiky ihličnatých rastlín, sa môžu zazelenať aj bez svetla, v tme, no vo väčšine rastlín sa chlorofyl tvorí z protochlorofylu len na svetle. Pri nedostatku svetla sa získajú etiolované rastliny, ktoré majú tenkú, slabú, vysoko pretiahnutú stonku a veľmi malé svetložlté listy. Ak sú etiolované rastliny vystavené svetlu, listy rýchlo zozelenajú. Vysvetľuje to skutočnosť, že listy už obsahujú protochlorofyl, ktorý sa vplyvom svetla ľahko mení na chlorofyl. Teplota má veľký vplyv na tvorbu chlorofylu; V chladnej jari sa listy niektorých kríkov zazelenajú až po nástupe teplého počasia: pri poklese teploty je potlačená tvorba protochlorofylu. Minimálna teplota, pri ktorej začína tvorba chlorofylu je 2°, maximálna, pri ktorej nedochádza k tvorbe chlorofylu, je 40°. Tvorba chlorofylu si okrem určitej teploty vyžaduje prvky minerálnej výživy, najmä železo. V jeho neprítomnosti sa u rastlín vyskytuje choroba nazývaná chloróza. Železo je zjavne katalyzátorom pri syntéze protochlorofylu, pretože nie je súčasťou molekuly chlorofylu. Na tvorbu chlorofylu je potrebný aj dusík a horčík, ktoré sú súčasťou jeho molekuly. Dôležitou podmienkou je prítomnosť plastidov schopných zelenať sa v bunkách listov. Pri ich nedostatku zostávajú listy rastliny biele, rastlina nie je schopná fotosyntézy a môže žiť len dovtedy, kým nevyčerpá zásoby semien. Tento jav sa nazýva albinizmus. Je spojená so zmenou dedičnej povahy danej rastliny.Kvantitatívne vzťahy medzi chlorofylom a asimilovateľným oxidom uhličitým
S vyšším obsahom chlorofyl V rastline sa proces fotosyntézy začína pri nižšej intenzite svetla a dokonca aj pri nižšej teplote. So zvýšením obsahu chlorofylu v listoch sa zvyšuje fotosyntéza, ale do určitej hranice. V dôsledku toho neexistuje priamy vzťah medzi obsahom chlorofylu a intenzitou absorpcie CO 2 . Množstvo CO 2 asimilovaného listom za hodinu, prepočítané na jednotku chlorofylu obsiahnutú v liste, je tým vyššie, čím je chlorofylu menej. R. Willstetter a A. Stohl navrhli jednotku, ktorá charakterizuje vzťah medzi množstvom chlorofylu a absorbovaného oxidu uhličitého. Nazvali množstvo oxidu uhličitého rozloženého za jednotku času na jednotku hmotnosti chlorofylu asimilačné číslo. Asimilačné číslo nie je konštantné: je vyššie, keď je obsah chlorofylu nízky, a nižšie, keď je jeho obsah v listoch vysoký. V dôsledku toho sa molekula chlorofylu využíva produktívnejšie, keď je jej obsah v liste nízky a produktivita chlorofylu klesá so zvyšujúcim sa množstvom. Údaje sa zapisujú do tabuľky.Tabuľka Asimilačné číslo v závislosti od obsahu chlorofylu (podľa R. Willstettera a A. Stohla)
| Rastliny |
o 10 listy (mg) |
Asimilačné číslo |
|
zelená rasa žltá rasa |
16,2 1,2 | 6,9 82,0 |
| Lilac | 16,2 | 5,8 |
| Etiolované fazuľové klíčky po zapálení po dobu: 6 hodín 4 dni |
Rastliny dostávajú všetko, čo potrebujú pre rast a vývoj z prostredia. Tým sa líšia od ostatných živých organizmov. Aby sa dobre rozvíjali, potrebujú úrodnú pôdu, prirodzenú alebo umelú zálievku a dobré osvetlenie. V tme nič nevyrastie.
Pôda je zdrojom vody a výživných organických zlúčenín a mikroelementov. Ale stromy, kvety a tráva tiež potrebujú slnečnú energiu. Pod vplyvom slnečného žiarenia dochádza k určitým reakciám, v dôsledku ktorých sa oxid uhličitý absorbovaný zo vzduchu mení na kyslík. Tento proces sa nazýva fotosyntéza. Chemická reakcia, ku ktorej dochádza pod vplyvom slnečného žiarenia, vedie aj k tvorbe glukózy a vody. Tieto látky sú životne dôležité pre vývoj rastliny.
V reči chemikov reakcia vyzerá takto: 6CO2 + 12H2O + svetlo = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O. Zjednodušená forma rovnice: oxid uhličitý + voda + svetlo = glukóza + kyslík + voda.
Doslova sa „fotosyntéza“ prekladá ako „spolu so svetlom“. Toto slovo sa skladá z dvoch jednoduché slová„foto“ a „syntéza“. Slnko je veľmi silný zdroj energie. Ľudia ho využívajú na výrobu elektriny, izoláciu domov a ohrev vody. Rastliny tiež potrebujú energiu zo slnka na udržanie života. Glukóza, ktorá vzniká pri fotosyntéze, je jednoduchý cukor, ktorý je jednou z najdôležitejších živín. Rastliny ho využívajú na rast a vývoj a prebytok sa ukladá v listoch, semenách a plodoch. Nie všetka glukóza zostáva nezmenená v zelených častiach rastlín a ovocia. Jednoduché cukry majú tendenciu sa premieňať na zložitejšie, medzi ktoré patrí aj škrob. Rastliny využívajú tieto zásoby v období nedostatku živín. Oni sú dôvodom nutričná hodnota bylinky, ovocie, kvety, listy pre zvieratá a ľudí, ktorí jedia rastlinnú potravu.
Ako rastliny absorbujú svetlo?
Proces fotosyntézy je pomerne zložitý, ale dá sa stručne opísať, aby sa stal zrozumiteľným aj pre deti školského veku. Jedna z najčastejších otázok sa týka mechanizmu absorpcie svetla. Ako sa svetelná energia dostáva do rastlín? Proces fotosyntézy prebieha v listoch. Listy všetkých rastlín obsahujú zelené bunky – chloroplasty. Obsahujú látku zvanú chlorofyl. Chlorofyl je pigment, ktorý dáva listom zelenú farbu a je zodpovedný za absorpciu svetelnej energie. Mnoho ľudí sa nezamýšľalo nad tým, prečo sú listy väčšiny rastlín široké a ploché. Ukazuje sa, že príroda to poskytla z nejakého dôvodu. Široký povrch umožňuje absorbovať viac slnečného svetla. Z rovnakého dôvodu solárne panely aby boli široké a ploché.
Vrchná časť listov je chránená voskovou vrstvou (kutikulou) pred stratou vody a nepriaznivými vplyvmi počasia a škodcami. Nazýva sa palisáda. Ak sa pozriete pozorne na list, môžete vidieť, že jeho horná strana je jasnejšia a hladšia. Bohatá farba sa získa vďaka tomu, že v tejto časti je viac chloroplastov. Nadmerné svetlo môže znížiť schopnosť rastliny produkovať kyslík a glukózu. Pri ostrom slnku sa chlorofyl poškodzuje a to spomaľuje fotosyntézu. Spomalenie nastáva aj s príchodom jesene, kedy je menej svetla a listy začínajú žltnúť v dôsledku ničenia chloroplastov v nich.
Úlohu vody pri fotosyntéze a pri udržiavaní života rastlín nemožno podceňovať. Voda je potrebná na:
- poskytovanie rastlín minerálmi rozpustenými v ňom;
- udržiavanie tónu;
- chladenie;
- možnosť chemických a fyzikálnych reakcií.
Stromy, kríky a kvety svojimi koreňmi absorbujú vodu z pôdy a potom vlhkosť stúpa pozdĺž stonky a prechádza do listov pozdĺž žiliek, ktoré sú viditeľné aj voľným okom.
Oxid uhličitý vstupuje cez malé otvory v spodnej časti listu - prieduchy. V spodnej časti listu sú bunky usporiadané tak, aby oxid uhličitý mohol prenikať hlbšie. To tiež umožňuje, aby kyslík produkovaný fotosyntézou ľahko opustil list. Ako všetky živé organizmy, aj rastliny sú obdarené schopnosťou dýchať. Navyše, na rozdiel od zvierat a ľudí, absorbujú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík, a nie naopak. Tam, kde je veľa rastlín, je vzduch veľmi čistý a svieži. Preto je také dôležité starať sa o stromy a kríky a vytvárať verejné záhrady a parky vo veľkých mestách.
Svetlé a tmavé fázy fotosyntézy
Proces fotosyntézy je zložitý a pozostáva z dvoch fáz – svetla a tmy. Svetelná fáza je možná len za prítomnosti slnečného svetla. Pri vystavení svetlu sa molekuly chlorofylu ionizujú, výsledkom čoho je energia, ktorá slúži ako katalyzátor chemických reakcií. Poradie udalostí prebiehajúcich v tejto fáze je nasledovné:
- svetlo dopadá na molekulu chlorofylu, ktorý je absorbovaný zeleným pigmentom a uvádza ho do excitovaného stavu;
- rozvody vody;
- Syntetizuje sa ATP, čo je akumulátor energie.
Temná fáza fotosyntézy prebieha bez účasti svetelnej energie. V tomto štádiu sa tvorí glukóza a kyslík. Je dôležité pochopiť, že tvorba glukózy a kyslíka sa vyskytuje nepretržite, a nielen v noci. Tmavá fáza sa nazýva, pretože prítomnosť svetla už nie je potrebná, aby nastala. Katalyzátorom je ATP, ktorý bol syntetizovaný skôr.
Význam fotosyntézy v prírode
Fotosyntéza je jedným z najvýznamnejších prírodných procesov. Je potrebné nielen udržiavať život rastlín, ale aj celý život na planéte. Fotosyntéza je potrebná pre:
- poskytovanie potravy zvieratám a ľuďom;
- odstránenie oxidu uhličitého a nasýtenie vzduchu kyslíkom;
- udržiavanie kolobehu živín.
Všetky rastliny závisia od rýchlosti fotosyntézy. Slnečnú energiu možno považovať za faktor, ktorý podporuje alebo brzdí rast. Napríklad v južných oblastiach a oblastiach je veľa slnka a rastliny môžu rásť dosť vysoko. Ak vezmeme do úvahy, ako tento proces prebieha vo vodných ekosystémoch, na povrchu morí a oceánov nie je nedostatok slnečného svetla a v týchto vrstvách je pozorovaný bohatý rast rias. V hlbších vrstvách vody je nedostatok slnečnej energie, čo ovplyvňuje rýchlosť rastu vodnej flóry.
Proces fotosyntézy prispieva k tvorbe ozónovej vrstvy v atmosfére. To je veľmi dôležité, pretože pomáha chrániť všetok život na planéte pred škodlivými účinkami ultrafialového žiarenia.
Akýkoľvek zelený list je malá továreň na kyslík a živiny potrebné pre ľudí a zvieratá pre normálny život. Proces výroby týchto látok z oxidu uhličitého a vody z atmosféry sa nazýva fotosyntéza.
Fotosyntéza je zložitý proces, ktorý prebieha za priamej účasti svetla. Samotný pojem „fotosyntéza“ pochádza z dvoch gréckych slov: „fotografie“ - svetlo a „syntéza“ - kombinácia. Proces fotosyntézy pozostáva z dvoch fáz: absorpcia svetelných kvánt a využitie ich energie pri rôznych chemických reakciách.Rastlina absorbuje svetlo pomocou zelenej látky zvanej chlorofyl. Chlorofyl sa nachádza v takzvaných chloroplastoch, ktoré nájdeme v stonkách či dokonca plodoch. Je ich tam obzvlášť veľa, pretože vďaka svojej plochej štruktúre je list schopný pritiahnuť viac svetla, a teda získať viac energie na fotosyntézu. Po absorpcii prechádza chlorofyl do iných molekúl rastlinného organizmu, najmä tých, ktoré sa podieľajú na fotosyntéze, a odovzdáva im energiu. Druhá etapa procesu prebieha bez povinnej účasti svetelných kvánt a pozostáva z tvorby chemických väzieb za účasti vody a oxidu uhličitého získaného zo vzduchu. V tomto štádiu sa syntetizujú rôzne látky užitočné pre život, napríklad škrob.Tieto organické látky využíva samotná rastlina na výživu rôznych častí a udržanie normálneho života. Okrem toho sa tieto látky získavajú jedením rastlín a ľuďmi, ktorí jedia potraviny rastlinného aj živočíšneho pôvodu.Fotosyntéza môže prebiehať pod vplyvom slnečného žiarenia aj umelého svetla. V prírode rastliny spravidla intenzívne „pracujú“ na jar av lete, keď je dostatok slnečného svetla. Na jeseň je svetla menej, dni sa skracujú, listy žltnú a opadávajú. Akonáhle však začne svitať teplé jarné slnko, opäť sa objaví zelené lístie a zelené „továrne“ opäť začnú svoju prácu na zásobovaní kyslíkom, tak potrebným pre život, a ďalšími živinami.
Video k téme
Všetky živé bytosti potrebujú na prežitie potravu. Heterotrofné organizmy – konzumenti – využívajú hotové organické zlúčeniny, zatiaľ čo autotrofní producenti sami vytvárajú organické látky v procese fotosyntézy a chemosyntézy. Hlavnými producentmi na Zemi sú zelené rastliny.
Predstavuje postupnosť chemické reakcie za účasti fotosyntetických pigmentov, v dôsledku čoho sa na svetle vytvára organická hmota z oxidu uhličitého a vody. V celkovej rovnici sa šesť molekúl oxidu uhličitého kombinuje so šiestimi molekulami vody, aby vytvorili jednu molekulu, ktorá sa používa na výrobu a skladovanie energie. Na konci reakcie sa tiež vytvorí šesť molekúl kyslíka ako „vedľajší produkt“. Proces fotosyntézy pozostáva zo svetlej a tmavej fázy. Svetelné kvantá excitujú elektróny molekuly chlorofylu a prenášajú ich na vyššiu energetickú hladinu. Za účasti svetelných lúčov tiež dochádza k fotolýze vody - štiepeniu molekuly vody na katióny vodíka, negatívne nabité elektróny a voľnú molekulu kyslíka. Energia uložená v molekulárnych väzbách sa premení na adenozíntrifosfát (ATP) a uvoľní sa v druhej fáze fotosyntézy. V tmavej fáze sa oxid uhličitý priamo spája s tvorbou glukózy. Nevyhnutnou podmienkou pre priebeh fotosyntézy v bunkách je zelený pigment – chlorofyl, vyskytuje sa teda v zelených rastlinách a niektorých fotosyntetických baktériách. Fotosyntetické procesy poskytujú planéte organickú biomasu, vzdušný kyslík a v dôsledku toho aj ochranný ozónový štít. Okrem toho znižujú koncentráciu oxidu uhličitého v atmosfére. Okrem fotosyntézy môže byť oxid uhličitý premenený na organickú hmotu prostredníctvom chemosyntézy, ktorá sa líši od prvej v neprítomnosti svetelných reakcií. Chemosyntetiká využívajú svetlo ako zdroj energie a energiu redoxných chemických reakcií. Napríklad nitrifikačné baktérie oxidujú amoniak na kyselinu dusnú a dusičnú, baktérie železa premieňajú železité železo na železité železo, sírne baktérie oxidujú sírovodík na síru alebo kyselinu sírovú. Všetky tieto reakcie uvoľňujú energiu, ktorá sa následne využíva na syntézu organických látok. Chemosyntézy sú schopné len určité druhy baktérií. Chemosyntetické baktérie neprodukujú vzdušný kyslík a neakumulujú veľké množstvá biomasy, ale ničia skaly, podieľajú sa na tvorbe minerálov a čistia odpadové vody. Biogeochemickou úlohou chemosyntézy je zabezpečiť kolobeh dusíka, síry, železa a ďalších prvkov v prírode.
Video k téme
Otázka 1. Čo je fotosyntéza? Vymenujte látky potrebné na jeho realizáciu.
Fotosyntéza je proces výroby organickej hmoty a kyslíka z oxidu uhličitého a vody v listoch zelených rastlín pri slnečnom svetle.
Otázka 2. Doplňte vety.
Fotosyntéza prebieha v rastlinných bunkách, ktoré obsahujú organely chloroplasty. Obsahujú zelený pigment chlorofyl, ktorý dodáva rastline farbu a zabezpečuje fotosyntézu.
U väčšiny rastlín je hlavným orgánom zabezpečujúcim fotosyntézu list, fotosyntéza môže prebiehať aj v stonkách a zelených plodoch.
Otázka 3. Je známe, že suchozemské rastliny ročne vyprodukujú toľko listov, že by mohli pokryť zemeguľu v niekoľkých vrstvách. Vysvetlite, prečo rastliny vytvárajú toľko listov.
Proces tvorby organických látok sa vyskytuje v listoch zelenej asténie pri slnečnom svetle. Preto, aby bolo možné kŕmiť rastlinu, musí mať veľa listov.
Otázka 4. Pozrite sa na obrázok „Tvorba organických látok počas fotosyntézy“. Napíšte naň názvy látok vstupujúcich a opúšťajúcich list.
Oxid uhličitý
Kyslík
Odpovedz na otázku:
1) Čo sú potrebné podmienky vykonávať fotosyntézu?
Fotosyntéza vyžaduje slnečné svetlo, oxid uhličitý a chloroplasty.
2) Aké organické látky vznikajú pri fotosyntéze a aký majú význam pre rastlinu?
Chloroplasty produkujú škrob, keď sú vystavené svetlu počas fotosyntézy. Táto látka je sacharid a slúži ako zdroj energie pre rastliny.
Otázka 5*. Prečítajte si v učebnici popis experimentu o štúdiu vplyvu svetla na tvorbu organických látok v zelených rastlinách a pozrite si obrázok 61. Prečo si myslíte, že škrob nemožno zistiť v listoch zelených rastlín po ich udržaní v tma 2-3 dni? Kam zmizne?
Na premenu škrobu v listoch je potrebné slnečné svetlo. Škrob vzniká pri fotosyntéze. Tento proces sa uskutoční pomocou svetelnej energie. Bez svetla nie je proces fotosyntézy, bez tohto procesu nie je v listoch škrob.
Pracujeme v laboratóriu
Otázka 6. Pozrite sa na obrázok, ktorý znázorňuje experiment.
Odpovedz na otázku:
1) Prečo sviečka zhasne v prvom a treťom prípade?
V prvej a tretej nádobe semená a korene v procese dýchania spotrebovali všetok kyslík a uvoľnili oxid uhličitý. Sviečka zhasla.
2) Prečo sviečka horí v druhom prípade?
V druhej nádobe rastlina nielen dýcha, ale aj fotosyntézou uvoľňuje kyslík, preto sviečka horí.
Rastliny získavajú vodu a minerály z koreňov. Listy poskytujú rastlinám organickú výživu. Na rozdiel od koreňov nie sú v pôde, ale vo vzduchu, preto neposkytujú výživu pôdy, ale vzduchu.
Z histórie štúdia vzdušnej výživy rastlín
Poznatky o výžive rastlín sa hromadili postupne.
Asi pred 350 rokmi holandský vedec Jan Helmont prvýkrát experimentoval so štúdiom výživy rastlín. Vŕbu pestoval v hlinenej nádobe naplnenej zeminou, do ktorej pridával iba vodu. Vedec starostlivo zvážil opadané lístie. Po piatich rokoch sa hmotnosť vŕby spolu s opadanými listami zvýšila o 74,5 kg a hmotnosť pôdy sa znížila len o 57 g. Na základe toho Helmont dospel k záveru, že všetky látky v rastline nie sú tvorené pôdou , ale z vody. Názor, že rastlina sa zväčšuje len vďaka vode, pretrval až do konca 18. storočia.
V roku 1771 anglický chemik Joseph Priestley študoval oxid uhličitý, alebo, ako to nazval, „skazený vzduch“ a urobil pozoruhodný objav. Ak zapálite sviečku a prikryjete ju sklenenou pokrievkou, po troche vyhorenia zhasne.
Myš pod takouto kapucňou sa začne dusiť. Ak však pod čiapku myšou umiestnite konárik mäty, myš sa nezadusí a žije ďalej. To znamená, že rastliny „opravujú“ vzduch pokazený dýchaním zvierat, to znamená, že premieňajú oxid uhličitý na kyslík.
Nemecký botanik Julius Sachs v roku 1862 experimentmi dokázal, že zelené rastliny produkujú nielen kyslík, ale vytvárajú aj organické látky, ktoré slúžia ako potrava pre všetky ostatné organizmy.
Fotosyntéza
Hlavným rozdielom medzi zelenými rastlinami a inými živými organizmami je prítomnosť chloroplastov obsahujúcich chlorofyl v ich bunkách. Chlorofyl má tú vlastnosť, že zachytáva slnečné lúče, ktorých energia je potrebná na tvorbu organických látok. Proces vzniku organickej hmoty z oxidu uhličitého a vody pomocou slnečnej energie sa nazýva fotosyntéza (grécky pbo1os svetlo). Pri procese fotosyntézy vznikajú nielen organické látky – cukry, ale uvoľňuje sa aj kyslík.
Schematicky možno proces fotosyntézy znázorniť takto:
Voda je absorbovaná koreňmi a presúva sa cez vodivý systém koreňov a stonky k listom. Oxid uhličitý je súčasťou vzduchu. Do listov sa dostáva cez otvorené prieduchy. Absorpciu oxidu uhličitého uľahčuje štruktúra listu: plochý povrch listových čepelí, ktorý zväčšuje plochu kontaktu so vzduchom, a prítomnosť veľkého počtu prieduchov v koži.
Cukry vznikajúce v dôsledku fotosyntézy sa premieňajú na škrob. Škrob je organická látka, ktorá sa nerozpúšťa vo vode. Kgo sa dá ľahko zistiť pomocou roztoku jódu.
Dôkaz tvorby škrobu v listoch vystavených svetlu
Dokážme, že v zelených listoch rastlín vzniká škrob z oxidu uhličitého a vody. Za týmto účelom zvážte experiment, ktorý kedysi uskutočnil Julius Sachs.
Izbová rastlina (pelargónie alebo prvosienka) sa dva dni uchováva v tme, aby sa všetok škrob spotreboval na životne dôležité procesy. Potom sa niekoľko listov prikryje na oboch stranách čiernym papierom tak, aby bola pokrytá iba časť z nich. Cez deň je rastlina vystavená svetlu a v noci je dodatočne osvetlená pomocou stolovej lampy.
Po dni sa skúmané listy odrežú. Aby sa zistilo, v ktorej časti listového škrobu sa tvorí, listy sa povaria vo vode (aby škrobové zrná napučali) a potom sa uchovávajú v horúcom alkohole (chlorofyl sa rozpustí a list sa zafarbí). Potom sa listy premyjú vodou a ošetria slabým roztokom jódu. Plochy listov, ktoré boli vystavené svetlu, teda pôsobením jódu získavajú modrú farbu. To znamená, že v bunkách osvetlenej časti listu vznikol škrob. Preto k fotosyntéze dochádza iba na svetle.
Dôkazy o potrebe oxidu uhličitého pre fotosyntézu
Aby sa dokázalo, že oxid uhličitý je potrebný na tvorbu škrobu v listoch, izbová rastlina tiež predkondicionovaný v tme. Jeden z listov sa potom vloží do banky s malým množstvom vápennej vody. Banka sa uzavrie vatovým tampónom. Rastlina je vystavená svetlu. Oxid uhličitý je absorbovaný vápennou vodou, takže nebude v banke. List sa odreže a rovnako ako v predchádzajúcom pokuse sa skúma na prítomnosť škrobu. Uchováva sa v horúcej vode a alkohole a spracuje sa roztokom jódu. V tomto prípade však bude výsledok experimentu iný: list nezmodrie, pretože neobsahuje škrob. Na tvorbu škrobu je preto okrem svetla a vody potrebný oxid uhličitý.
Takto sme odpovedali na otázku, akú potravu rastlina prijíma zo vzduchu. Prax ukázala, že ide o oxid uhličitý. Je nevyhnutný pre tvorbu organických látok.
Organizmy, ktoré si nezávisle vytvárajú organické látky na stavbu svojho tela, sa nazývajú autotrofamné (grécky autos - sám, trofe - potrava).
Dôkaz tvorby kyslíka počas fotosyntézy
Aby ste dokázali, že rastliny počas fotosyntézy uvoľňujú kyslík do vonkajšieho prostredia, zvážte experiment s vodnou rastlinou Elodea. Výhonky Elodea sa ponoria do nádoby s vodou a na vrchu sa prikryjú lievikom. Na koniec lievika umiestnite skúmavku naplnenú vodou. Rastlina je vystavená svetlu dva až tri dni. Vo svetle elodea vytvára plynové bubliny. Hromadia sa v hornej časti skúmavky a vytláčajú vodu. Aby sa zistilo, o aký plyn ide, skúmavka sa opatrne vyberie a vloží sa do nej tlejúca trieska. Črepina jasne bliká. To znamená, že v banke sa nahromadil kyslík, ktorý podporuje spaľovanie.
Kozmická úloha rastlín
Rastliny obsahujúce chlorofyl sú schopné absorbovať slnečnú energiu. Preto K.A. Timiryazev nazval ich úlohu na Zemi kozmickou. Časť slnečnej energie uloženej v organickej hmote môže byť dlho skladovaná. Uhlie, rašelina, ropa sú tvorené látkami, ktoré v dávnych geologických dobách vytvárali zelené rastliny a absorbovali energiu Slnka. Spálením prírodných horľavých materiálov človek uvoľňuje energiu, ktorú pred miliónmi rokov uchovávali zelené rastliny.
Fotosyntéza (testy)
1. Organizmy, ktoré tvoria organické látky len z organických:
1.heterotrofy
2.autotrofy
3.chemotrofy
4.mixotrofy
2. Počas svetelnej fázy fotosyntézy dochádza k:
1.Tvorba ATP
2.tvorba glukózy
3.emisie oxidu uhličitého
4. tvorba sacharidov
3. Pri fotosyntéze vzniká kyslík, ktorý sa uvoľňuje pri:
1.biosyntéza bielkovín
2.fotolýza
3.excitácia molekuly chlorofylu
4.zlúčeniny oxidu uhličitého a vody
4. V dôsledku fotosyntézy sa svetelná energia premieňa na:
1. tepelná energia
2.chemická energia anorganických zlúčenín
3. elektrická energia tepelná energia
4.chemická energia organických zlúčenín
5. Dýchanie v anaeróboch v živých organizmoch prebieha v procese:
1.oxidácia kyslíkom
2.fotosyntéza
3.kvasenie
4.chemosyntéza
6. Konečné produkty oxidácie sacharidov v bunke sú:
1.ADP a voda
2.amoniak a oxid uhličitý
3.voda a oxid uhličitý
4.amoniak, oxid uhličitý a voda
7. V prípravnom štádiu rozkladu sacharidov dochádza k hydrolýze:
1. celulózu na glukózu
2. bielkoviny na aminokyseliny
3.DNA na nukleotidy
4.tukov na glycerol a karboxylové kyseliny
8. Enzýmy zabezpečujú oxidáciu kyslíka:
1.tráviaceho traktu a lyzozómov
2.cytoplazma
3.mitochondria
4.plastid
9. Pri glykolýze sa ukladajú 3 mol glukózy vo forme ATP:
10. Dva móly glukózy prešli v živočíšnej bunke kompletnou oxidáciou a uvoľnil sa oxid uhličitý:
11. V procese chemosyntézy organizmy premieňajú oxidačnú energiu:
1.zlúčeniny síry
2.organické zlúčeniny
3.škrob
12. Jeden gén zodpovedá informácii o molekule:
1.aminokyseliny
2.škrob
4.nukleotid
13.Genetický kód pozostáva z troch nukleotidov, čo znamená, že:
1. špecifický
2.nadbytočný
3.univerzálny
4.tripletén
14.V genetický kód Jedna aminokyselina zodpovedá 2-6 tripletom, tu sa prejavuje:
1.kontinuita
2.nadbytočnosť
3. všestrannosť
4.špecifickosť
15. Ak je nukleotidové zloženie DNA ATT-CHC-TAT, potom nukleotidové zloženie i-RNA je:
1.TAA-TsGTs-UTA
2.UAA-GTG-AUA
3.UAA-CHTs-AUA
4.UAA-TsGTs-ATA
16. Syntéza bielkovín sa nevyskytuje na vlastných ribozómoch v:
1.vírus tabakovej mozaiky
2. Drosophila
3.ant
4. Vibrio cholerae
17. Antibiotikum:
1. je ochranným krvným proteínom
2.syntetizuje nové bielkoviny v tele
3.je oslabený patogén
4.potláča proteínovú syntézu patogénu
18. Úsek molekuly DNA, kde dochádza k replikácii, má 30 000 nukleotidov (oba vlákna). Na replikáciu budete potrebovať:
19. Koľko rôznych aminokyselín dokáže transportovať jedna t-RNA:
1.vždy jeden
2.vždy dvaja
3.vždy tri
4.niektoré dokážu prepraviť jedného, niektoré niekoľko.
20. Časť DNA, z ktorej prebieha transkripcia, obsahuje 153 nukleotidov, táto časť kóduje polypeptid z:
1,153 aminokyselín
2,51 aminokyselín
3,49 aminokyselín
4 459 aminokyselín
21. Pri fotosyntéze vzniká v dôsledku toho kyslík
1. fotosyntetická voda
2. rozklad uhlíkového plynu
3. redukcia oxidu uhličitého na glukózu
4. Syntéza ATP
Počas procesu fotosyntézy dochádza
1. syntéza uhľohydrátov a uvoľňovanie kyslíka
2.odparovanie vody a absorpcia kyslíka
3. Výmena plynov a syntéza lipidov
4. uvoľnenie oxidu uhličitého a syntéza bielkovín
23. Počas svetelnej fázy fotosyntézy sa energia slnečného žiarenia využíva na syntézu molekúl
1. lipidy
2. proteíny
3.nukleová kyselina
24. Vplyvom energie slnečného žiarenia stúpa elektrón v molekule na vyššiu energetickú hladinu
1. veverička
2. glukóza
3. chlorofyl
4. biosyntéza bielkovín
25. Rastlinná bunka, podobne ako živočíšna bunka, pri tom dostáva energiu. .
1. oxidácia organických látok
2. biosyntéza bielkovín
3. syntéza lipidov
4.syntéza nukleových kyselín
Fotosyntéza prebieha v chloroplastoch rastlinných buniek. Chloroplasty obsahujú pigment chlorofyl, ktorý sa podieľa na procese fotosyntézy a dodáva rastlinám zelenú farbu. Z toho vyplýva, že fotosyntéza prebieha len v zelených častiach rastlín.
Fotosyntéza je proces tvorby organických látok z anorganických. Organickou látkou je najmä glukóza a anorganickými látkami sú voda a oxid uhličitý.
Slnečné svetlo je tiež dôležité pre priebeh fotosyntézy. Svetelná energia je uložená v chemických väzbách organickej hmoty. Toto je hlavný bod fotosyntézy: viazať energiu, ktorá sa neskôr použije na podporu života rastliny alebo zvierat, ktoré túto rastlinu jedia. Organická hmota funguje len ako forma, spôsob skladovania slnečnej energie.
Keď v bunkách prebieha fotosyntéza, v chloroplastoch a na ich membránach prebiehajú rôzne reakcie.
Nie všetky potrebujú svetlo. Preto existujú dve fázy fotosyntézy: svetlá a tma. Tmavá fáza nevyžaduje svetlo a môže sa vyskytnúť v noci.
Oxid uhličitý vstupuje do buniek zo vzduchu cez povrch rastliny. Voda prichádza od koreňov pozdĺž stonky.
V dôsledku procesu fotosyntézy vzniká nielen organická hmota, ale aj kyslík. Kyslík sa uvoľňuje do ovzdušia cez povrch rastliny.
Glukóza vytvorená ako výsledok fotosyntézy sa prenáša do iných buniek, premieňa sa na škrob (ukladá sa) a používa sa na životne dôležité procesy.
Hlavným orgánom, v ktorom prebieha fotosyntéza u väčšiny rastlín, je list. Práve v listoch je veľa fotosyntetických buniek, ktoré tvoria fotosyntetické tkanivo.
Keďže slnečné svetlo je dôležité pre fotosyntézu, listy majú zvyčajne veľkú plochu. Inými slovami, sú ploché a tenké. Aby sa svetlo dostalo na všetky listy rastlín, sú umiestnené tak, aby si navzájom takmer netienili.
Takže, aby sa proces fotosyntézy mohol uskutočniť, potrebujete oxid uhličitý, voda a svetlo. Produkty fotosyntézy sú organické látky (glukóza) a kyslík. Fotosyntéza prebieha v chloroplastoch, ktoré sú najhojnejšie v listoch.
Fotosyntéza prebieha v rastlinách (hlavne v ich listoch) na svetle. Ide o proces, pri ktorom z oxidu uhličitého a vody vzniká organická látka glukóza (jeden z druhov cukrov). Ďalej sa glukóza v bunkách premení na viac zlúčeninaškrob. Glukóza aj škrob sú sacharidy.
Proces fotosyntézy neprodukuje len organickú hmotu, ale ako vedľajší produkt vzniká aj kyslík.
Oxid uhličitý a voda sú anorganické látky a glukóza a škrob sú organické.
Preto sa často hovorí, že fotosyntéza je proces tvorby organických látok z anorganických látok vo svetle. Len rastliny, niektoré jednobunkové eukaryoty a niektoré baktérie sú schopné fotosyntézy. V bunkách zvierat a húb k takémuto procesu nedochádza, preto sú nútené absorbovať organické látky z prostredia. V tomto ohľade sa rastliny nazývajú autotrofy a zvieratá a huby sa nazývajú heterotrofy.
Proces fotosyntézy v rastlinách prebieha v chloroplastoch, ktoré obsahujú zelený pigment chlorofyl.
Aby sa fotosyntéza mohla uskutočniť, potrebujete:
chlorofyl,
oxid uhličitý.
Počas procesu fotosyntézy sa tvoria:
organická hmota,
kyslík.
Rastliny sú prispôsobené na zachytávanie svetla. Pre veľa bylinné rastliny listy sa zbierajú do takzvanej bazálnej ružice, kedy si listy navzájom netienia. Pre stromy je charakteristická listová mozaika, v ktorej listy rastú tak, aby si navzájom čo najmenej tienili. V rastlinách sa čepele listov môžu otáčať smerom k svetlu v dôsledku ohýbania listových stopiek. S tým všetkým sú tieňomilné rastliny, ktoré môžu rásť len v tieni.
Vodapre fotosyntézuprichádzado listovod koreňovpozdĺž stonky. Preto je dôležité, aby rastlina dostávala dostatok vlahy. Pri nedostatku vody a niektorých minerálov je proces fotosyntézy brzdený.
Oxid uhličitýodobratých na fotosyntézupriamoz ničoho ničlisty. Kyslík, ktorý rastlina produkuje pri fotosyntéze, sa naopak uvoľňuje do ovzdušia. Výmenu plynov uľahčujú medzibunkové priestory (priestor medzi bunkami).
Organické látky vznikajúce pri fotosyntéze sa čiastočne využívajú v samotných listoch, ale hlavne prúdia do všetkých ostatných orgánov a premieňajú sa na iné organické látky, využívajú sa v energetickom metabolizme a premieňajú sa na rezervné živiny.
Fotosyntéza
Fotosyntéza- proces syntézy organických látok pomocou svetelnej energie. Organizmy, ktoré sú schopné syntetizovať organické látky z anorganických zlúčenín, sa nazývajú autotrofné. Fotosyntéza je charakteristická len pre bunky autotrofných organizmov. Heterotrofné organizmy nie sú schopné syntetizovať organické látky z anorganických zlúčenín.
Bunky zelených rastlín a niektorých baktérií majú špeciálne štruktúry a komplexy chemikálií, ktoré im umožňujú zachytávať energiu zo slnečného žiarenia.
Úloha chloroplastov vo fotosyntéze
Rastlinné bunky obsahujú mikroskopické útvary – chloroplasty. Sú to organely, v ktorých sa absorbuje energia a svetlo a premieňajú sa na energiu ATP a iných molekúl – nosičov energie. Zrnká chloroplastov obsahujú chlorofyl, komplexnú organickú látku. Chlorofyl zachytáva svetelnú energiu na použitie pri biosyntéze glukózy a iných organických látok. Enzýmy potrebné na syntézu glukózy sa nachádzajú aj v chloroplastoch.
Svetelná fáza fotosyntézy
Kvantum červeného svetla absorbovaného chlorofylom prenáša elektrón do excitovaného stavu. Elektrón excitovaný svetlom získava veľkú zásobu energie, v dôsledku čoho sa posúva na vyššiu energetickú hladinu. Elektrón excitovaný svetlom možno prirovnať ku kameňu zdvihnutému do výšky, ktorý tiež získava potenciálnu energiu. Stráca ho pádom z výšky. Excitovaný elektrón sa akoby v krokoch pohybuje pozdĺž reťazca komplexných organických zlúčenín zabudovaných do chloroplastu. Pohybom z jedného kroku na druhý elektrón stráca energiu, ktorá sa využíva na syntézu ATP. Elektrón, ktorý plytval energiou, sa vracia do chlorofylu. Nová časť svetelnej energie opäť excituje elektrón chlorofylu. Opäť ide rovnakou cestou, pričom energiu vynakladá na tvorbu molekúl ATP.
Vodíkové ióny a elektróny, potrebné na obnovu molekúl prenášajúcich energiu, vznikajú štiepením molekúl vody. Rozklad molekúl vody v chloroplastoch vykonáva špeciálny proteín pod vplyvom svetla. Tento proces sa nazýva fotolýza vody.
Energiu slnečného žiarenia teda rastlinná bunka priamo využíva na:
1. excitácia elektrónov chlorofylu, ktorých energia sa ďalej vynakladá na tvorbu ATP a iných molekúl nosičov energie;
2. fotolýza vody, dodanie vodíkových iónov a elektrónov do svetelnej fázy fotosyntézy.
To uvoľňuje kyslík ako vedľajší produkt fotolýznych reakcií.
Štádium, počas ktorého sa vďaka energii svetla tvoria energeticky bohaté zlúčeniny - ATP a molekuly prenášajúce energiu, volal svetelná fáza fotosyntézy.
Temná fáza fotosyntézy
Chloroplasty obsahujú päťuhlíkové cukry, z ktorých jeden ribulóza difosfát, je akceptor oxidu uhličitého. Špeciálny enzým viaže päťuhlíkový cukor s oxidom uhličitým vo vzduchu. V tomto prípade vznikajú zlúčeniny, ktoré sa pomocou energie ATP a iných molekúl nosičov energie redukujú na šesťuhlíkovú molekulu glukózy.
Svetelná energia premenená počas svetelnej fázy na energiu ATP a iných molekúl nosičov energie sa teda využíva na syntézu glukózy.
Tieto procesy môžu prebiehať v tme.
Z rastlinných buniek sa podarilo izolovať chloroplasty, ktoré v skúmavke pod vplyvom svetla vykonávali fotosyntézu – tvorili nové molekuly glukózy a absorbovali oxid uhličitý. Ak sa zastavilo osvetlenie chloroplastov, zastavila sa aj syntéza glukózy. Ak sa však k chloroplastom pridali ATP a molekuly redukovaných nosičov energie, syntéza glukózy sa obnovila a mohla pokračovať v tme. To znamená, že svetlo je skutočne potrebné len na syntézu ATP a nabíjanie molekúl prenášajúcich energiu. Absorpcia oxidu uhličitého a tvorba glukózy v rastlinách volal temná fáza fotosyntézy pretože vie chodiť v tme.
Intenzívne osvetlenie, zvýšený obsah oxid uhličitý vo vzduchu vedie k zvýšeniu aktivity fotosyntézy.
Ďalšie poznámky k biológii
Ďalšie zaujímavé články:
Akýkoľvek zelený list je miniatúrnou továrňou živín a kyslíka, ktoré zvieratá a ľudia potrebujú pre normálny život. Proces výroby týchto látok z vody a oxidu uhličitého z atmosféry sa nazýva fotosyntéza. Fotosyntéza je zložitý chemický proces, ktorý prebieha za účasti svetla. Samozrejme, každého zaujíma, ako prebieha fotosyntéza. Samotný proces pozostáva z dvoch fáz: prvou je absorpcia svetelných kvánt a druhou je využitie ich energie pri rôznych chemických reakciách.
Ako prebieha proces fotosyntézy?
Rastlina absorbuje svetlo pomocou zelenej látky nazývanej chlorofyl. Chlorofyl sa nachádza v chloroplastoch, ktoré sa nachádzajú v stonkách alebo plodoch. V listoch je ich obzvlášť veľké množstvo, pretože list môže vďaka svojej veľmi plochej štruktúre prilákať veľa svetla, a teda prijať oveľa viac energie na proces fotosyntézy.
Po absorpcii je chlorofyl v excitovanom stave a odovzdáva energiu iným molekulám rastlinného tela, najmä tým, ktoré sa priamo podieľajú na fotosyntéze. Druhá etapa procesu fotosyntézy prebieha bez povinnej účasti svetla a pozostáva zo získania chemická väzba za účasti oxidu uhličitého získaného zo vzduchu a vody. V tomto štádiu sa syntetizujú rôzne veľmi užitočné látky pre život, ako je škrob a glukóza.
Tieto organické látky využívajú samotné rastliny na výživu jej rôznych častí, ako aj na udržanie bežných životných funkcií. Okrem toho tieto látky získavajú aj zvieratá jedením rastlín. Tieto látky ľudia získavajú aj konzumáciou potravín živočíšneho a rastlinného pôvodu.
Podmienky fotosyntézy
Fotosyntéza môže prebiehať pod vplyvom umelého svetla aj slnečného žiarenia. Rastliny spravidla intenzívne „pracujú“ v prírode na jar av lete, keď je veľa potrebného slnečného žiarenia. Na jeseň je menej svetla, dni sa skracujú, listy najskôr žltnú a potom opadávajú. Akonáhle sa však objaví teplé jarné slnko, znovu sa objaví zelené lístie a zelené „továrne“ opäť obnovia svoju prácu, aby poskytli kyslík potrebný pre život, ako aj mnoho ďalších živín.
Kde prebieha fotosyntéza?
V podstate sa fotosyntéza ako proces vyskytuje, ako už bolo spomenuté, v listoch rastlín, pretože sú schopné absorbovať viac slnečného svetla, čo je pre proces fotosyntézy veľmi potrebné.
V dôsledku toho môžeme povedať, že proces fotosyntézy je neoddeliteľnou súčasťou života rastlín.
