3 spôsoby vysvetlenia fotosyntézy

Fotosyntéza, najdôležitejšia reakcia na Zemi, je proces, pri ktorom rastliny vytvárajú potravu. Fotosyntetická reakcia zahŕňa oxid uhličitý, vodu a energiu zo slnka. Pochopenie fotosyntézy a jej protipólu, dýchania, je kľúčom k pochopeniu života a atmosférickej rovnováhy.

Metóda 1 z 3:Vysvetlenie, prečo je potrebná fotosyntéza


Diskutujte o tom, ako rastliny vytvárajú kyslík. Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny premieňajú slnečnú energiu na chemickú energiu. Pri sérii reakcií, ktoré sa používajú na túto premenu (označovaných súhrnne ako fotosyntéza), vzniká molekulárny kyslík, O2. Tento kyslík, ktorý je rozhodujúci pre všetok ostatný život na planéte, sa uvoľňuje do atmosféry.

  • Ak učíte deti, môžete to zhrnúť tak, že rastliny prijímajú oxid uhličitý, ktorý vydychujeme, a premieňajú ho na kyslík.


Poukážte na to, že rastliny vytvárajú sacharidy. Sacharidy sú molekuly, ktoré sú zložené predovšetkým z uhlíka a vodíka. Rastliny ich používajú na uskladnenie energie získanej zo slnka. Počas fotosyntézy rastlina prijíma oxid uhličitý, CO2, a vodu, H2O z okolitého prostredia na vytvorenie sacharidov na uskladnenie energie.[1]

  • Rastlina nielenže používa sacharidy na uskladnenie energie, ale táto energia sa prenáša na živočíchy, ktoré rastlinu konzumujú ako potravu.
  • Deťom môžete vysvetliť, že rastliny vyrábajú cukry a škroby zo slnečného svetla, vody a oxidu uhličitého.


Spomeňte, že fotosyntéza prebieha najmä v rastlinách. Hoci fotosyntézu vykonávajú aj niektoré iné organizmy, tento proces využívajú predovšetkým rastliny. Dokonca aj mäsožravé rastliny (napr.g., muchotrávka venušiná) získavajú energiu z fotosyntézy a využívajú svoju korisť ako spôsob zhromažďovania materiálov na stavbu buniek (e.g., bielkoviny, dusík atď.). Je dôležité, aby osoba, ktorá sa snaží pochopiť fotosyntézu, zachovala perspektívu tohto procesu ako spôsobu, ktorým rastliny a niektoré organizmy, napríklad niektoré baktérie, vyrábajú energiu.[2]

  • Malé deti si fotosyntézu zvyčajne spájajú len s rastlinami. Iné formy života uveďte len vtedy, ak je dieťa dostatočne staré na to, aby vedelo, čo sú to.

Metóda 2 z 3:Diskusia o reakciách závislých od svetla


Rozložiť chloroplasty. Chloroplast je organelou v rastlinných bunkách, ktorá umožňuje uskutočňovať fotosyntézu. Fáza fotosyntézy závislá od svetla využíva energiu zo slnka na vytvorenie molekúl uchovávajúcich energiu, ktoré sú potrebné neskôr v procese fotosyntézy. Umožňuje ju látka v chloroplastoch, nazývaná chlorofyl, ktorá absorbuje elektromagnetickú energiu (vo forme svetla) zo slnka.[3]

  • Je vhodné spomenúť deťom chlorofyl, ale nechajte to veľmi základné. Mohli by ste si všimnúť, že chlorofyl absorbuje energiu zo slnka.[4]


Diskutujte o 2 fotosystémoch. Reakcie závislé od svetla prebiehajú v 2 fázach. Najprv svetlom aktivovaný fotosystém II štiepi molekuly vody. Vzniká pritom molekulárny kyslík, O2 a ióny H+ (známe aj ako protóny). Niektoré z protónov sa využívajú na tvorbu adenozíntrifosfátu (ATP) z adenozíndifosfátu (ADP). Zvyšné protóny sa z fotosystému II prenesú do fotosystému I a tam sa použijú na premenu nikotínamidadeníndinukleotidfosfátového iónu (NADP+) na nikotínamidadeníndinukleotidfosfát (NADPH).[5]

  • Pri výučbe fotosyntézy deťom môžete vysvetliť, že energia zo Slnka sa používa na rozdelenie molekúl vody na molekuly kyslíka a vodíka.[6]


Poznajte produkty reakcií závislých od svetla. Základnými produktmi reakcií závislých od svetla sú kyslík, ATP a NADPH. Kyslík sa uvoľňuje do atmosféry, zatiaľ čo ATP a NADPH využíva rastlina na ďalšiu fázu fotosyntézy – reakcie nezávislé od svetla (známe aj ako Calvinov cyklus). Počas fázy fotosyntézy závislej od svetla sa nevytvárajú žiadne sacharidy.[7]

Metóda 3 z 3:Skúmanie reakcií nezávislých od svetla


Uvedomiť si, že produkty reakcií závislých od svetla poháňajú reakcie nezávislé od svetla. ATP je molekula, ktorá sa používa na ukladanie a výmenu energie. NADPH je molekula používaná na prenos elektrónov. Obe reakcie budú potrebné počas fázy fotosyntézy nezávislej od svetla, aby sa zabezpečila energia na fixáciu uhlíka.[8]

  • Reakcie nezávislé od svetla môže rastlina vykonávať na svetle alebo v tme, zatiaľ čo reakcie závislé od svetla môžu prebiehať len na svetle.[9]


Vysvetlite fixáciu uhlíka. Fixácia uhlíka je proces, pri ktorom sa atómy uhlíka alebo molekuly na báze uhlíka viažu (alebo fixujú) na iné atómy uhlíka alebo molekuly. Týmto spôsobom vznikajú sacharidy, napríklad glukóza. Tento proces si vyžaduje veľa energie, ktorú dodávajú ATP a NADPH.[10]

  • Mladým študentom môžete povedať, že rastlina „lepí“ uhlíky z oxidu uhličitého.

  • Ukážte produkty reakcií nezávislých od svetla. Reakcie nezávislé od svetla sú poslednou skupinou reakcií fotosyntézy. Fixáciou uhlíka vzniká glyceraldehyd-3-fosfát (G3P). G3P je malý sacharid, ktorý sa môže premeniť na dlhšie sacharidy, ako je sacharóza alebo škrob.[11]

    • Rastlina využíva sacharózu na získavanie energie.
    • Škrob je uložený v chloroplastoch ako zásoba energie.
  • Odkazy