Fotosyntéza

Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny využívajú slnečné svetlo, vodu a oxid uhličitý na produkciu glukózy a kyslíka.

Definícia

Fotosyntéza je proces, pri ktorom zelené rastliny, riasy a niektoré baktérie premieňajú svetelnú energiu — zvyčajne zo Slnka — na chemickú energiu uloženú vo forme glukózy. Proces prebieha najmä v chloroplastoch rastlinných buniek, ktoré obsahujú zelený pigment chlorofyl absorbujúci svetlo. Oxid uhličitý a voda sú vstupné suroviny; glukóza a kyslík sú produkty.

Celková rovnica fotosyntézy:

$\text{oxid uhličitý} + \text{voda} \xrightarrow{\text{svetelná energia}} \text{glukóza} + \text{kyslík}$

$6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \xrightarrow{\text{svetlo}} \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2$

Kľúčové vlastnosti

Prebieha v chloroplastoch, ktoré obsahujú pigment chlorofyl
Vyžaduje svetelnú energiu, oxid uhličitý (zo vzduchu) a vodu (z pôdy)
Produkuje glukózu (využívanú ako energia a stavebný materiál) a kyslík (uvoľňovaný ako vedľajší produkt)
Rýchlosť fotosyntézy ovplyvňuje intenzita svetla, koncentrácia CO₂ a teplota
Prebieha v dvoch fázach: svetlá fáza (v tylakoidných membránach) a tmavá fáza / Calvínov cyklus (v stróme)

Analógia zo života

Fotosyntéza je ako solárna potravinárska továreň. List je budova továrne, molekuly chlorofylu sú solárne panely zachytávajúce svetelnú energiu a CO₂ a voda sú suroviny dodávané do továrne. Hotový produkt — glukóza — je potrava, ktorá poháňa všetok život v rastline.

Poznámka

Fotosyntéza je vstupný bod takmer všetkej energie v ekosystémoch Zeme. Rastliny využívajú svetelnú energiu na budovanie glukózy z CO₂ a vody, pričom uvoľňujú kyslík ako vedľajší produkt. Každý živočích je nakoniec závislý od fotosyntézy — ako od zdroja potravy, tak aj od kyslíka, ktorý dýcha.

Príklady

Meranie rýchlosti fotosyntézy

Žiak umiestni vodnú rastlinu (Elodea) do pohára s vodou pod lampu. Keď sa lampa priblíži, rastlina produkuje viac kyslíkových bublín za minútu. To dokazuje, že zvyšovanie intenzity svetla zvyšuje rýchlosť fotosyntézy — až do bodu, kde sa iný faktor (CO₂ alebo teplota) stane obmedzujúcim.

Pestrý list a fotosyntéza

Pestrý list má zelené a biele oblasti. Pri testovaní jódovým roztokom po období na svetle sa iba zelené oblasti sfarbujú modro-čierno (čo naznačuje prítomnosť škrobu), pretože iba tieto oblasti obsahujú chlorofyl a môžu vykonávať fotosyntézu.

Cvičné príklady

Napíš slovnú rovnicu fotosyntézy.

Zobraziť odpoveď

Oxid uhličitý + voda → glukóza + kyslík (za prítomnosti svetelnej energie)

Kde presne v rastlinnej bunke prebieha fotosyntéza a aký pigment je zodpovedný za absorpciu svetla?

Zobraziť odpoveď

Fotosyntéza prebieha v chloroplastoch. Pigment zodpovedný za absorpciu svetla je chlorofyl.

Pomenuj tri faktory, ktoré môžu obmedziť rýchlosť fotosyntézy.

Zobraziť odpoveď

Intenzita svetla, koncentrácia oxidu uhličitého a teplota sú tri hlavné obmedzujúce faktory.

Prečo odlomenie listov rastline spôsobí jej postupné uhynutie, aj keď korene majú stále prístup k vode a minerálnym látkam?

Zobraziť odpoveď

Listy sú hlavnými miestami fotosyntézy. Bez listov rastlina nemôže produkovať glukózu, takže nemá zdroj energie na rast, rozmnožovanie ani bunkové dýchanie. Rastlina hladuje.