Tvorba kyslíku při fotosyntéze

časová náročnost 15 minut
typ pokusu žákovský
zařazení dle RVP chemie, biologie, environmentální výchova

Princip

Fotosyntéza je biochemický proces, při kterém se mění přijatá energie světelného záření na energii chemických vazeb. Využívá světelného, např. slunečního, záření a tepla k tvorbě (syntéze) energeticky bohatých organických sloučenin – cukrů – z jednoduchých anorganických látek – oxidu uhličitého (CO2) a vody. Fotosyntéza má zásadní význam pro život na Zemi. Fotosyntéza je složitý, několikastupňový proces, který probíhá v chloroplastech zelených rostlin a v mnoha dalších organismech. Některé otázky týkající se jejího průběhu dosud nejsou dostatečně objasněny. Průběh se dělí do dvou fází. Ve světelné fázi barevné pigmenty pohlcují světlo, z něhož získávají energii pro následné děje. V této fázi dochází k rozkladu vody a uvolnění kyslíku, který pak využívají i jiné organismy k dýchání. Biochemické děje v temnostní fázi již světlo nepotřebují, ale využívají energii, která z něj byla ve světelné fázi získána. V této fázi dochází k zabudování oxidu uhličitého do molekul cukrů, které dále slouží buď jako zásobárna a zdroj energie, nebo jako stavební složky pro tvorbu složitějších molekul (polysacharidů, glykosidů aj.).

Pomůcky

zavařovací sklenice, vodní rostlina, kávová lžíce

Chemikálie

jedlá soda (hydrogenuhličitan sodný)

Bezpečnost práce

Hydrogenuhličitan sodný: Při správném zacházení a správném použití nezpůsobuje produkt žádné škody na zdraví. Po vdechnutí prachu může dojít k podráždění dýchacích cest. Při vniknutí do očí výrobek způsobuje dráždění. Při dlouhodobějším kontaktu s produktem může dojít k podráždění pokožky. Při požití několika gramů mohou vzniknout zažívací potíže. Expozice vdechováním: Postiženého přeneste na čerstvý vzduch. Zajistěte postiženého proti prochladnutí.V případě přetrhajících obtíží vyhledejte lékaře. Expozice stykem kůží: Svlékněte kontaminovaný oděv. Postižené místa na kůži okamžitě opláchnout velkým množstvím vlažné vody. Pokud nedošlo k poranění pokožky, je vhodné použít mýdlo, mýdlový roztok nebo šampon. Expozice stykem s okem: Okamžitě začněte vyplachovat oči při otevřených víčkách směrem od vnitřního koutku k vnějšímu proudem pitné vody po dobu nejméně 15 minut. Expozice požitím: Důkladně vypláchnout ústa vodou, podejte pít dostatečné množství vody, alespoň půl litru.

Pracovní postup

  1. Do zavařovací sklenice s vodou vložíme kousek vodní rostliny tak, aby byla rostlinka celá ponořená.
  2. Do vody přidáme jednu lžičku jedlé sody (zdroje oxidu uhličitého).
  3. Rostlinku osvítíme intenzivním zdrojem světla (např. stolní lampičkou).
  4. Asi po 10 minutách můžeme pozorovat, jak se z lístků uvolňují bublinka plynu (kyslíku).

Pozorování

Po vložení vodní rostliny do sklenice s vodou můžeme pozorovat, že listy téměř nejsou pokryty bublinkami. Po přidání jedlé sody do vody začne reagovat hydrogenuhličitan sodný s mírně kyselou vodou. Jedním z produktů reakce je i plyn oxid uhličitý, jehož koncentrace se ve sklenici s vodou tedy zvyšuje. Na listech rostliny se začínají objevovat první bubliny, které indikují přítomnost kyslíku. Rostlinu osvítíme intenzivním zdrojem světla, tím podpoříme proces fotosyntézy a asi po 5 minutách můžeme pozorovat, že listy rostliny jsou hustě obaleny bublinami kyslíku.

Obrázek

Závěr

Vodní rostlina ponořená ve vodě spotřebovává po ozáření intenzivním zdrojem světla oxid uhličitý a procesem fotosyntézy jej přeměňuje na dýchatelný plyn kyslík. V pokusu jsme dokázali, že rostlina je ve vodě schopná fotosyntézy.

Otázky a odpovědi k úkolu

  1. S pomocí literatury nebo internetu vyhledej rovnici fotosyntézy. Rovnici zapiš a pojmenuj reagenty a produkty.
  2. S pomocí literatury stručně popiš chlorofyl, kde se vyskytuje a jakou plní u rostlin funkci.
  3. Stručně popiš proces dýchání
  4. Atmosféra planety Země má stálé složení. Jaký objemový podíl (%) tvoří kyslík a oxid uhličitý?
  5. Rychlost fotosyntézy ovlivňuje několik faktorů. Které to jsou?

Správné odpovědi

„Bůh stvořil člověka, když ho přestaly bavit opice. Na další pokusy už pak neměl nervy.“ Mark Twain