Co wpływa na intensywność fotosyntezy?
Na intensywność fotosyntezyfotosyntezy wpływają różne czynniki środowiska, takie jak: światło, dwutlenek węgla, woda, sole mineralne oraz temperatura. Dwutlenek węgla i woda są potrzebne do produkcji cukrów, a sole mineralne – np. do prawidłowego działania enzymówenzymów wykorzystanych w przebiegu fotosyntezy. Energia do tych procesów pochodzi ze światła. Zarówno nadmiar, jak i niedobór któregoś z tych czynników może zaburzać przebieg fotosyntezy.

czym jest samożywność;
jaka jest rola chloroplastów;
na czym polega fotosynteza;
jakie czynniki wpływają na intensywność fotosyntezy (dwutlenek węgla, woda, światło i temperatura).
Opiszesz, jak zaplanować i przeprowadzić doświadczenie wykazujące wpływ temperatury na intensywność fotosyntezy.
Wyjaśnisz, jak temperatura wpływa na intensywność fotosyntezy.
Opiszesz ruch chloroplastów w zależności od oświetlenia.
1. Co to jest fotosynteza?
Rośliny, w przeciwieństwie do zwierząt, przeprowadzają fotosyntezę. Dzięki niej są samożywne, czyli same wytwarzają konieczne do życia substancje odżywcze. Do osiągnięcia tego celu wystarczy im jedynie dostęp do światła, woda wraz z solami mineralnymi i dwutlenek węgla, który pobierają z powietrza.
Tę niezwykłą, niedostępną dla zwierząt umiejętność rośliny zawdzięczają obecnym w ich pędachpędach organellom komórkowym – chloroplastomchloroplastom. Właśnie w nich zachodzi fotosynteza.
2. Wpływ temperatury na intensywność fotosyntezy
Efektywność fotosyntezy zależy m.in. od temperatury otoczenia. Niska temperatura obniża przemianę materii, dlatego fotosynteza zachodzi wolniej, mniej intensywnie. W zbyt wysokiej temperaturze dochodzi do uszkodzenia enzymów, co wiąże się z zahamowaniem procesu fotosyntezy.
Przeprowadź doświadczenie dotyczące wpływu temperatury na intensywność fotosyntezy. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Zapoznaj się z opisem doświadczenia dotyczącego wpływu temperatury na intensywność fotosyntezy. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Co będzie potrzebne?
3 pędy moczarki kanadyjskiej o podobnej wielkości
3 zlewki o pojemności 1 l z wodą o różnej temperaturze:
woda o temperaturze pokojowej,
zimna woda o temperaturze 4Indeks górny ooC,
ciepła woda o temperaturze 50Indeks górny ooC.
Symulator przedstawia wpływ temperatury na intensywność fotosyntezy. Po kliknięciu przycisku rozpocznij pojawia się stół ze sprzętem laboratoryjnym: probówki, lód, woda, czajnik, termometr, zlewki, marker, pędy moczarki kanadyjskiej. W dolnym prawym rogu znajduje się przycisk z literą i. Po kliknięciu na niego pojawia się instrukcja. Punkt pierwszy. Podpisz trzy zlewki: strzałka w dół temperatura, temperatura pokojowa i strzałka w górę temperatura. Punkt drugi. Przygotuj zestawy doświadczalne o różnej temperaturze: zlewkę podpisaną strzałka w dół temperatura wypełnij lodem, zlewkę podpisaną temperatura pokojowa napełnij wodą o temperaturze pokojowej, zlewkę podpisaną strzałka w górę temperatura napełnij wodą podgrzaną w czajniku. Punkt trzeci. Napełnij probówki wodą i umieść po jednej w każdej zlewce. Punkt czwarty. W każdej zlewce umieść także termometr i poczekaj, aż wskaże temperaturę. Punkt piąty. Do każdej probówki przenieś po jednym pędzie moczarki kanadyjskiej. Punkt szósty. Włącz lampkę i pozostaw wszystkie zestawy w odległości 30 centymetrów od źródła światła. Punkt siódmy. Zaobserwuj, czy z roślin wydobywają się pęcherzyki gazu. Jeśli tak, policz ile wydobywa się w ciągu minuty w każdej próbie. Po wykonaniu tych czynności można zaobserwować następujące wyniki. Z rośliny w wodzie o temperaturze pokojowej w ciągu pół minuty wydobywa się 10 pęcherzyków gazu. Z rośliny w wodzie o temperaturze 4 stopni Celsjusza w ciągu pół minuty wydobywają się 3 pęcherzyki gazu. Z rośliny w wodzie o temperaturze pięćdziesięciu stopni Celsjusza nie wydobywają się pęcherzyki gazu.
3. Ruch chloroplastów w zależności od oświetlenia
Liczba i ułożenie chloroplastów w komórkach zależy od kierunku padania i natężenia światła w środowisku, w którym żyje roślina.
Za pomocą symulacji interaktywnej sprawdź, jaki wpływ ma oświetlenie na ruch chloroplastów.
Zapoznaj się z opisem symulacji interaktywnej, z której dowiesz się, jaki wpływ ma oświetlenie na ruch chloroplastów.
Symulator przedstawia ruch chloroplastów w zależności od oświetlenia. Po kliknięciu przycisku start pojawia się ekran ukazujący komórkę roślinną w widoku z góry i w widoku z boku. U góry ekranu widać napis: Zmień natężenie światła, aby sprawdzić, w jaki sposób zmieniło się ułożenie chloroplastów. Ponad komórkami widać suwak, którym ustawia się natężenie światła. Gdy jest bezchmurnie, to chloroplasty układają się przy krawędzi komórki (w widoku z góry) oraz rozłożone są na całym przekroju (w widoku z boku). Im większe zachmurzenie, tym bardziej chloroplasty zaczynają się przesuwać, aby przy całkowitym zachmurzeniu w widoku z boku ułożyć się nierównomiernie, a w widoku z boku przy krawędzi komórki.
Słownik
składnik komórek roślin i samożywnych protistów zawierający chlorofil; zachodzi w nim fotosynteza
białko wytwarzane przez każdy żywy organizm, regulujące przebieg procesów życiowych
proces wytwarzania związków pokarmowych z dwutlenku węgla i wody, zachodzący w organizmach samożywnych pod wpływem światła, z udziałem chlorofilu
nadziemna część rośliny składająca się z łodygi i liści
Zadania

Notatnik
Bibliografia
Szweykowska A., Fizjologia roślin, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1999.
Tagaki S. Actin‑based photo‑orientation movement of chloroplasts in plant cells, Journal of Experimental Biology
, 2003, nr 206 (12): 1963–1969.
Wojtaszek P., Hejnowicz Z., Ruch i umiejscowienie plastydów, [w:] P. Wojtaszek, A. Woźny, L. Ratajczak (red.), Biologia komórki roślinnej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007, s. 404‑407.