Svetlo a fotosyntéza
Fotosyntéza využíva svetelnú energiu na premenu oxidu uhličitého a vody na glukózu a kyslík:
CO₂ + H₂O → glukóza + O₂ (v prítomnosti svetla a chlorofylu)
Čím viac svetla je dostupného, tým viac energie má rastlina na pohon tejto reakcie → rýchlosť fotosyntézy rastie s intenzitou svetla — ale len do určitej hranice.
Závislosť od intenzity svetla
- Slabé svetlo: fotosyntéza je minimálna, rastlina skôr dýcha ako fotosyntetizuje
- Narastajúca intenzita: viac fotosyntézy; väčší príjem CO₂; rast produkcie kyslíka
- Bod saturácie: po dosiahnutí určitej intenzity svetla sa rýchlosť fotosyntézy prestane zvyšovať — teraz limituje iný faktor (napr. CO₂ alebo teplota)
Tento obmedzujúci faktor sa nazýva limitujúci faktor – faktor, ktorý je v nedostatku a určuje celkovú rýchlosť.
Komerčné skleníky využívajú umelé svetlo a zvýšenú koncentráciu CO₂, aby dostali fotosyntézu nad hodnotu, akú by rastliny dosahli vonku. Výsledok: celoročný rast paradajok, paprík a byliniek.
Stavba listu pre zachytenie svetla
Listy sú tvarované na maximálne zachytenie svetla:
- Plochý, rozsiahly povrch – maximalizuje plochu exponovanú svetlu
- Tenký – svetlo preniká ku všetkým bunkám
- Palisádové bunky – valcovité, nahusto nasekané chloroplasty, tesne pod vrchnou epidermou
- Priehľadná kutikula – prepúšťa svetlo
Prispôsobenia rastlín na slnko a tieň
Slnečné rastliny (púpava, pšenica): malé, hrubé listy s mnohými chloroplastmi; adaptované na plné slnko.
Tieňové rastliny (papraďorasty, machy): veľké, tmavé listy s vyšším obsahom chlorofylu; dokážu fotosyntetizovať pri slabom svetle.
Prax: Pestovanie paradajok v skleníku
Holandské skleníkové farmy používajú LED svetlá, ktoré svietia v zime až 18 hodín denne — ďaleko nad úroveň prírodného denného svetla. V kombinácii so zvýšenou koncentráciou CO₂ (asi 1000 ppm oproti bežným 420 ppm) rastliny paradajok fotosyntetizujú takmer na maximum po celý rok. Výnos na štvorcový meter je trojnásobne vyšší ako pri pestovaní vonku.
Prax: Izbová rastlina stráca farbu
Pokojníček (Spathiphyllum) umiestnený ďaleko od okna vyvíja bledé, žltkasté listy. Pri príliš malom svetle nedokáže vyrobiť dostatok glukózy na udržanie chlorofylu, takže zelený pigment sa rozkladá. Tá istá rastlina presunutá bližšie k svetlému oknu môže znovu zzelenačieť do niekoľkých týždňov, akonáhle sa fotosyntéza obnoví.
Prax: Riasový kvet na slnečnom jazere
Po niekoľkých dňoch intenzívneho slnečného svitu sa na tichých rybníkoch alebo pomalých riekach objaví zelená alebo modrozelená vrstva. Riasy pri povrchu dostávajú veľmi vysokú intenzitu svetla a intenzívne fotosyntetizujú. Produkuje sa toľko kyslíka, že na ponorených rastlinách stúpajú viditeľné bubliny — živý dôkaz fotosyntézy.