Најважније из лекције
План-резиме
-
Процес фотосинтезе
- Дефиниција и улога: Процес у којем аутотрофни организми (биљке, цијанобактерије) користе светлосну енергију за стварање органских супстанци (хране/шећера).
- Место одвијања: Ћелијске органеле хлоропласти, који садрже зелени пигмент хлорофил (сви зелени делови биљке).
- Улазне супстанце (реактанти): Угљен-диоксид ($CO_2$), вода ($H_2O$) и светлосна енергија (Сунчева или вештачка).
- Производи: Шећер (глукоза) и кисеоник ($O_2$), који се ослобађа у ваздух или воду.
-
Биолабораторијски оглед: Доказивање ослобађања кисеоника
- Поступак: Водена биљка (дрезга) ставља се у воду обогаћену угљен-диоксидом (додавањем соде бикарбоне), прекрива стакленим левком и епруветом напуњеном водом, а затим излаже светлости.
- Резултат: Под утицајем светлости биљка врши фотосинтезу и ослобађа мехуриће гаса који потискују воду из епрувете.
- Доказивање гаса: Уношењем упаљене шибице у епрувету, пламен се појачава/разбуктава, што доказује присуство кисеоника (гас који подржава сагоревање).
- Утицај $CO_2$: Већа концентрација угљен-диоксида у води убрзава процес фотосинтезе и издвајање гаса.
-
Цијанобактерије и појава „цветања воде”
- Особине: Фотоаутотрофни микроорганизми који садрже хлорофил и врше фотосинтезу; важан су део водених екосистема и извор хране.
- Пренамножавање („цветање воде”): У условима високе температуре, доста светлости и вишка хранљивих материја, долази до њиховог масовног размножавања.
- Последице: Стварање „мртвих зона” у води где остали водени организми не могу да опстану због недостатка кисеоника и токсина.
-
Значај фотосинтезе за живи свет
- Производња хране за саме биљке (за раст, развој, изградњу ћелија, ћелијско дисање и као резерва) и за друге организме у ланцу исхране.
- Ослобађање кисеоника неопходног за дисање већине живих бића на Земљи уз истовремено трошење угљен-диоксида из атмосфере.
Фотосинтеза је процес у којем аутотрофни организми (биљке, цијанобактерије) помоћу светлосне енергије стварају органске материје (шећере) из неорганских супстанци (угљен-диоксида и воде), при чему се као споредни производ ослобађа кисеоник.
Хлоропласти су ћелијске органеле у којима се одвија фотосинтеза. Они садрже зелени пигмент хлорофил који упија светлосну енергију.
Сви зелени делови биљке, а пре свега листови, могу да обављају фотосинтезу (као и млади зелени плодови). Делови биљке без хлорофила (нпр. корен) не врше фотосинтезу.
| Елемент процеса | Опис у фотосинтези |
|---|---|
| Улога | Производња органске хране за биљку и ослобађање кисеоника у животну средину |
| Место одвијања | Хлоропласти (у ћелијама зелених делова биљке) |
| Улазне супстанце | Угљен-диоксид (\(\text{CO}_2\)) и вода (\(\text{H}_2\text{O}\)) |
| Извор енергије | Светлосна енергија (Сунчева светлост или вештачко осветљење) |
| Производи | Органске супстанце (шећери / скроб) и кисеоник (\(\text{O}_2\)) |
Органске материје настале фотосинтезом биљка користи за:
- Добијање енергије кроз процес дисања,
- Изградњу сопствених ћелија и ткива,
- Раст и развиће,
- Складиштење као резерву хране (нпр. скроб).
Рад са пламеном и шибицама захтева опрез и присуство одрасле особе.
У стаклену посуду се сипа вода и дода мало соде бикарбоне (или минералне/киселе воде), што служи као извор раствореног угљен-диоксида (\(\text{CO}_2\)).
У посуду се стави водена биљка (нпр. дрезга) и поклопи стакленим левком тако да је шири део левка окренут надоле.
Епрувета се напуни водом и пажљиво навуче преко уског врха левка, водећи рачуна да у њој не остану мехурићи ваздуха.
Апаратура се остави на сунчаном или добро осветљеном месту неколико сати (4–5 h). На листовима биљке уочава се издвајање мехурића гаса који путују нагоре и потискују воду из епрувете.
Епрувета се затвори прстом под водом, извади, окрене отвором нагоре и отвори приношењем упаљене шибице.
Резултат и закључак огледа:
Приношењем упаљене или зажарене шибице, пламен и тињање се појачавају. Ово доказује да је сакупљени гас кисеоник (\(\text{O}_2\)), јер кисеоник подржава и поспешује сагоревање.
Уколико се биљка стави у воду која садржи већу концентрацију угљен-диоксида, процес фотосинтезе се убрзава и мехурићи кисеоника се издвајају брже.
Цијанобактерије су једноћелијски или колонијални прокариотски фотоаутотрофни организми који поседују хлорофил и врше фотосинтезу.
Оне представљају важне примарне произвођаче у воденим екосистемима и служе као храна многим воденим организмима. Историјски, цијанобактерије су прве обогатиле Земљину атмосферу кисеоником.
Током летњег периода, када има пуно светлости, високе температуре и вишка хранљивих материја у води, долази до експлозивног размножавања цијанобактерија познатог као „цветање воде”.
- Вода поприма зеленкасту боју и смањује се њена провидност.
- Након угинућа велике количине цијанобактерија долази до њиховог труљења и трошења кисеоника, чиме настају „мртве зоне” у којима рибе и други водени организми губе услове за живот.
- Због тога је присуство цијанобактерија изразито непожељно у акумулацијама које служе за водоснабдевање.
Хемијски ток фотосинтезе: \[\text{Угљен-диоксид } (\text{CO}_2) + \text{Вода } (\text{H}_2\text{O}) \xrightarrow[\text{хлорофил}]{\text{светлосна енергија}} \text{Органске материје (шећери)} + \text{Кисеоник } (\text{O}_2)\]
Место и услови: Одвија се у хлоропластима уз помоћ пигмента хлорофила под утицајем светлости.
Огледни доказ: Издвојени гас из водене биљке појачава пламен шибице, што недвосмислено доказује да је производ фотосинтезе кисеоник.
Еколошки значај: Омогућава живот већине живих бића стварањем органске хране и кисеоника за дисање; пренамножавање фотосинтетских прокариота (цијанобактерија) доводи до „цветања воде” и губитка кисеоника у дубљим слојевима водених басена.
Место и услови: Одвија се у хлоропластима уз помоћ пигмента хлорофила под утицајем светлости.
Огледни доказ: Издвојени гас из водене биљке појачава пламен шибице, што недвосмислено доказује да је производ фотосинтезе кисеоник.
Еколошки значај: Омогућава живот већине живих бића стварањем органске хране и кисеоника за дисање; пренамножавање фотосинтетских прокариота (цијанобактерија) доводи до „цветања воде” и губитка кисеоника у дубљим слојевима водених басена.
