Preskočiť na obsah
Chcete tieto pokusy naživo? Prinesiem ich do vašej školy ako show.Show a workshopy
Späť

Vzdelávanie · Učivo

Biochémia: metabolizmus

lekcia 7

Fotosyntéza: svetelná fáza

Úroveň výkladu:
základná školastredná škola, s rozšíreniami pre náročnejších

úvod

O fotosyntéze ako o druhej polovici kolobehu uhlíka sme hovorili v lekcii Metabolizmus a ATP. Teraz sa pozrieme dovnútra chloroplastu. Fotosyntéza má dve fázy: svetelnú, ktorá zachytí energiu svetla, a Calvinov cyklus, ktorý ňou zabuduje oxid uhličitý do cukru.

teória

Chloroplast

Chloroplast má vo vnútri sploštené mechúriky, tylakoidy, naukladané do stĺpcov. V ich membráne sú farbivá a bielkoviny svetelnej fázy. Kvapalina okolo, stróma, je miestom Calvinovho cyklu.

teória

Farbivá

Hlavným farbivom je chlorofyl. Pohlcuje hlavne modré a červené svetlo, zelené odráža, preto sú listy zelené. Žlté a oranžové karotenoidy pomáhajú chytať ďalšie farby a chránia chlorofyl pred príliš silným svetlom. Na jeseň, keď sa chlorofyl rozloží, uvidíme ich farbu.

teória

Čo sa deje pri svetle

  1. Svetlo vybudí elektróny chlorofylu vo fotosystéme II.
  2. Chýbajúce elektróny sa doplnia z vody. Voda sa rozloží a uvoľní sa kyslík: 2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻
  3. Elektróny putujú reťazcom k fotosystému I, kde ich svetlo vybudí znova, a nakoniec redukujú NADP⁺ na NADPH.
  4. Cestou sa prečerpávajú protóny do tylakoidu a ich spätný prúd cez ATP syntázu vytvára ATP.

vyskúšaj si

Vodný mor pod lampou

Vetvička vodného moru vo vode pod lampou uvoľňuje bublinky kyslíka. Meň podmienky a zisti, ktorý faktor práve teraz brzdí fotosyntézu.

0 / 0
Farba:
CO₂:
12bubliniek za minútu
25 %svetlo
bubliniek za minútusvetlo v %

Ktorý faktor teraz obmedzuje fotosyntézu?

Kde v bunke prebieha fotosyntéza?

0 / 0

Zapamätaj si: fotosyntéza prebieha v chloroplastoch. Chlorofyl pohlcuje hlavne modré a červené svetlo. Energia svetla rozloží vodu a uvoľní kyslík, ktorý dýchame. Rýchlosť fotosyntézy závisí od svetla, oxidu uhličitého a teploty. Rozhoduje ten faktor, ktorého je najmenej.

Zákon limitujúceho faktora

Rýchlosť fotosyntézy obmedzuje vždy ten faktor, ktorý je najviac v nedostatku. Frederick Blackman to opísal v roku 1905. Pri slabom svetle rastie fotosyntéza úmerne svetlu. Pri silnom svetle sa krivka zlomí do plató a vtedy ju obmedzuje CO₂ alebo teplota. Preto pestovatelia v skleníkoch zvyšujú koncentráciu CO₂ aj na trojnásobok.

Dôkaz pôvodu kyslíka

Samuel Ruben a Martin Kamen v roku 1941 dali riasam vodu s ťažkým izotopom kyslíka ¹⁸O. Ťažký kyslík sa objavil vo vzduchu. Keď značili CO₂, kyslík ostal ľahký. Kyslík z fotosyntézy teda pochádza z vody.

Z-schéma

Elektróny z vody sa dostanú k NADP⁺ len vďaka dvom zásahom svetla, vo fotosystéme II a I. Energetický diagram ich cesty pripomína písmeno Z, preto sa mu hovorí Z-schéma. Na jednu molekulu O₂ treba odovzdať 4 elektróny, teda zachytiť aspoň 8 fotónov.

rozšírenie Kyslíková revolúcia

Pred viac ako dvoma miliardami rokov začali sinice rozkladať vodu a uvoľňovať kyslík. Najprv sa celý viazal na železo v moriach a vznikli pruhované železné rudy, ktoré dnes ťažíme. Keď sa železo minulo, kyslík sa začal hromadiť vo vzduchu. Pre mnohé vtedajšie organizmy bol jedom, iné sa naučili dýchať a získavať z potravy 15-krát viac energie.

teória

Časté chyby

  • „Kyslík vzniká z oxidu uhličitého.“ Vzniká z vody.
  • „Rastliny najlepšie využijú zelené svetlo.“ Zelené svetlo odrážajú, využívajú modré a červené.
  • „Silnejšie svetlo vždy zrýchli fotosyntézu.“ Len kým je svetlo limitujúcim faktorom.
  • „Rastliny nedýchajú.“ Dýchajú stále, cez deň však fotosyntézou vytvoria viac kyslíka, ako spotrebujú.

Ako rastlina pomocou ATP a NADPH vyrobí cukor, ukáže lekcia Calvinov cyklus a C4 rastliny.

svetelná fáza a limitujúce faktory

Fotosyntéza

príklad 1

0 / 0

rozumieš tomu?

Otestuj sa

4 otázok · úroveň ZŠ4 otázok · úroveň SŠ

Kvíz: Fotosyntéza: svetelná fáza

Otázka 1/4

Kde prebieha fotosyntéza?

Skóre: 0

Najprv vyber odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom na chemickej show: 15 pokusov za jednu hodinu, 5 € na žiaka.

Rezervovať termín

Nahlásiť chybu

Chyba v texte, zlá odpoveď alebo niečo, čo nefunguje? Stačí pár slov.

Čo sa stalo?
vedeckeokienko.sk/

Hlásenie uvidí len správca webu. Osobné údaje sem nepatria. Ochrana osobných údajov