Rostliny, stejně jako všechny živé organismy, vyžadují k životu, růstu a vývoji různé látky. Pocházejí z vnějšího prostředí rostliny. V rostlinných buňkách probíhají různé chemické procesy, v jejichž důsledku se z příchozích látek tvoří další látky charakteristické pro rostlinu.
Z půdy rostlina svými kořeny přijímá vodu s anorganickými (minerálními) látkami v ní rozpuštěnými. A v zelených částech rostlin, hlavně v listech, vznikají organické látky. Proces rostlin tvořících organické látky z anorganických se nazývá fotosyntéza.
Fotosyntéza probíhá převážně v listech. Jedná se o proces, při kterém z oxidu uhličitého a vody vzniká organická látka glukóza (jeden z druhů cukrů). Dále se glukóza v buňkách přemění na složitější látku, škrob. Glukóza i škrob jsou sacharidy.
Klíčovým faktorem pro proces fotosyntézy je dostupnost slunečního světla. Světelná energie je uložena v chemických vazbách organické hmoty. To je hlavní bod fotosyntézy: vázat energii, která bude později využita k podpoře života rostliny nebo zvířat, která tuto rostlinu jedí. Organická hmota funguje pouze jako forma, způsob ukládání sluneční energie.
Procesem fotosyntézy nevzniká pouze organická hmota, ale jako vedlejší produkt vzniká také kyslík.
Oxid uhličitý a voda jsou anorganické látky, zatímco glukóza a škrob jsou organické. Proto se často říká, že fotosyntéza je proces tvorby organických látek z anorganických látek ve světle. Když však v buňkách probíhá fotosyntéza, probíhají v chloroplastech a na jejich membránách různé reakce. Ne všechny potřebují světlo. Proto existují dvě fáze fotosyntézy: světlo a tma. Tmavá fáze nevyžaduje světlo a může nastat v noci.
Fotosyntézy jsou schopny pouze rostliny, některá jednobuněčná eukaryota a některé bakterie. V buňkách živočichů a hub k takovému procesu nedochází, takže jsou nuceny přijímat organické látky z prostředí. V tomto ohledu se rostliny nazývají autotrofy a zvířata a houby se nazývají heterotrofy.
Proces fotosyntézy u rostlin probíhá v chloroplastech, které obsahují zelené barvivo chlorofyl. Z toho vyplývá, že fotosyntéza probíhá pouze v zelených částech rostlin. Právě chlorofyl dodává rostlinám jejich zelenou barvu. Pohlcuje celé spektrum viditelného záření kromě zeleného, které odráží. Objekty vidíme v barvě, která se od nich odráží.
To znamená, že fotosyntéza je proces tvorby organických látek z anorganických za účelem ukládání světelné energie do chemických vazeb, ke kterému dochází pomocí speciálního pigmentu (u rostlin je to chlorofyl).
Takže, aby došlo k fotosyntéze, potřebujete:
- chlorofyl,
- světlo,
- voda
- oxid uhličitý.
Během procesu fotosyntézy se tvoří:
- organická hmota,
- kyslík.
Jinými slovy, k procesu fotosyntézy potřebujete oxid uhličitý, voda a světlo. Produkty fotosyntézy jsou organická hmota (glukóza) a kyslík. Fotosyntéza probíhá v chloroplastech, které jsou nejhojnější v listech.
Rostliny jsou přizpůsobeny k zachycení světla. U mnoha bylinných rostlin se listy sbírají v tzv. bazální růžici, kdy si listy vzájemně nestíní. Pro stromy je charakteristická listová mozaika, ve které listy rostou tak, aby si navzájem co nejméně stínily. U rostlin se listové čepele mohou otáčet směrem ke světlu v důsledku ohýbání listových řapíků. S tím vším existují stínomilné rostliny, které mohou růst pouze ve stínu.
Hlavním orgánem, ve kterém probíhá fotosyntéza u většiny rostlin, je list. Právě v listech je mnoho fotosyntetických buněk, které tvoří fotosyntetickou tkáň. Vzhledem k tomu, že sluneční světlo je důležité pro fotosyntézu, listy mají obvykle velkou plochu. Jinými slovy, jsou ploché a tenké. Jejich kůže je tenká a průhledná.
Voda pro fotosyntézu vstupuje do listů z kořenů podél stonku. Proto je důležité, aby rostlina dostávala dostatek vláhy. Při nedostatku vody a některých minerálů je proces fotosyntézy brzděn.
Oxid uhličitý pro fotosyntézu je přijímán přímo ze vzduchu listy, to znamená, že se do buněk dostává ze vzduchu přes povrch rostliny. Kyslík, který rostlina produkuje při fotosyntéze, se naopak uvolňuje do ovzduší. Výměnu plynů usnadňují mezibuněčné prostory (mezery mezi buňkami).
Oxid uhličitý se nachází ve vzduchu. Je ho tam asi 0,03 %. Oxid uhličitý se uvolňuje do vzduchu během procesu dýchání téměř všech živých organismů. Proto, přestože je ho ve vzduchu málo a rostliny jej odtud neustále absorbují, množství oxidu uhličitého se neustále doplňuje. Navíc průmysl a automobily mimo jiné vypouštějí do ovzduší oxid uhličitý.
Organické látky vznikající při fotosyntéze se částečně využívají v samotných listech, ale hlavně jsou transportovány do všech ostatních orgánů a přeměňovány na další organické látky, využívané v energetickém metabolismu a přeměňovány na rezervní živiny.
Glukóza je sacharid. Je sladký a je součástí molekuly cukru. Jiné organické látky (různé sacharidy, bílkoviny a tuky) nevznikají během procesu fotosyntézy, ale později v důsledku různých biochemických reakcí probíhajících v různých rostlinných buňkách a orgánech. Včetně kořenů. Tyto reakce zahrnují glukózu a další chemické sloučeniny. Přebytečná glukóza se v rostlinách přeměňuje na škrob a ukládá se ve speciálních orgánech (například hlízách).
Fotosyntéza je proces tvorby organických látek v zelených rostlinách. Fotosyntéza vytvořila celou masu rostlin na Zemi a obohatila atmosféru kyslíkem.
Materiál byl připraven společně s učitelkou nejvyšší kategorie Shcherban Larisa Stepanovna.
Praxe učitele biologie – více než 19 let.
Jak se rostlina živí?
Dříve si lidé byli jisti, že rostliny všechny látky pro svou výživu berou z půdy. Jedna zkušenost však ukázala, že tomu tak není.
V květináči s půdou byl zasazen strom. Současně byla měřena hmotnost země i stromu. Když o několik let později oba znovu zvážili, ukázalo se, že hmotnost země se zmenšila jen o několik gramů a hmotnost rostliny vzrostla o mnoho kilogramů.
Do půdy byla přidána pouze voda. Kde se vzaly tyto kilogramy rostlinné hmoty?
Ze vzduchu. Veškerá organická hmota v rostlinách je vytvořena z atmosférického oxidu uhličitého a půdní vody.
kteří spolu s tím čtou
Energie
Zvířata a lidé jedí rostliny, aby získali energii pro život. Tato energie je obsažena v chemických vazbách organických látek. odkud je?
Je známo, že rostlina nemůže normálně růst bez světla. Světlo je energie, se kterou rostlina buduje organické látky svého těla.
Nezáleží na tom, jaký druh světla to je, solární nebo elektrické. Jakýkoli paprsek světla nese energii, která se stává energií chemických vazeb a jako lepidlo drží atomy ve velkých molekulách organických látek.
Kde probíhá fotosyntéza?
Fotosyntéza probíhá pouze v zelených částech rostlin, přesněji řečeno ve speciálních orgánech rostlinných buněk – chloroplastech.
Chloroplasty jsou typem plastidu. Jsou vždy zelené, protože obsahují zelenou látku – chlorofyl.
Chloroplast je od zbytku buňky oddělen membránou a má vzhled zrna. Vnitřek chloroplastu se nazývá stroma. Zde začínají procesy fotosyntézy.
Chloroplasty jsou jako továrna, která přijímá suroviny:
- oxid uhličitý (vzorec – CO₂);
- voda (H20).
Voda pochází z kořenů a oxid uhličitý přichází z atmosféry speciálními otvory v listech – průduchy. Světlo je energie pro provoz továrny a výsledné organické látky jsou produktem.
Nejprve se vyrobí sacharidy (glukóza), ale následně se z nich vytvoří mnoho látek různých vůní a chutí, které zvířata i lidé tolik milují.
Z chloroplastů jsou výsledné látky transportovány do různých orgánů rostliny, kde jsou skladovány nebo využívány pro životně důležité procesy.
Fotosyntézní reakce
Obecně platí, že rovnice fotosyntézy vypadá takto:
CO₂ (oxid uhličitý) + H₂O (voda) = organická hmota (glukóza) + O₂ (kyslík)
Zelené rostliny patří do skupiny autotrofů (v překladu „živím se“) – organismy, které k získávání energie nepotřebují jiné organismy.
Hlavní funkcí fotosyntézy je tvorba organických látek, ze kterých je vybudováno tělo rostliny.
Uvolňování kyslíku je vedlejším účinkem procesu.
Význam fotosyntézy
Role fotosyntézy v přírodě je extrémně velká. Díky němu vznikl celý rostlinný svět a ozónová clona naší planety.
Díky fotosyntéze rostliny:
- jsou zdrojem kyslíku pro atmosféru;
- přeměňovat sluneční energii do formy dostupné zvířatům a lidem.
Život na Zemi se stal možným s akumulací dostatečného množství kyslíku v atmosféře. Ani člověk, ani zvířata nemohli žít v těch vzdálených časech, kdy tam nebyl, nebo ho bylo málo.
Jaká věda studuje proces fotosyntézy?
Fotosyntéza je studována v různých vědách, nejvíce však v botanice a fyziologii rostlin.
Botanika je věda o rostlinách, a proto ji studuje jako důležitý životní proces rostlin.
Fyziologie rostlin studuje fotosyntézu nejpodrobněji. Fyziologové zjistili, že tento proces je složitý a má fáze:
To znamená, že fotosyntéza začíná ve světle, ale končí ve tmě.
co jsme se naučili?
Po prostudování tohoto tématu v biologii 5. ročníku můžete stručně a jasně vysvětlit fotosyntézu jako proces tvorby organických látek z anorganických látek (CO₂ a H₂O) v rostlinách. Jeho vlastnosti: probíhá v zelených plastidech (chloroplastech), je doprovázena uvolňováním kyslíku a probíhá pod vlivem světla.
