K růstu rostlin dochází vedle transpirace ještě díky hlavnímu zdroji energie, kterým je slunce. Sluneční záření rostlina využívá k tvorbě na energii bohatých cukrů z přijatého oxidu uhličitého a vody. Ve fázi přijímání energie slunečního záření rostlinou dochází k rozkladu vody a uvolnění kyslíku. Ten pak využívají i jiné organismy k dýchání. Během uvedeného biochemického procesu, zvaného fotosyntéza, je zabudován oxid uhličitý do cukrů, které rostlina ve svém těle akumuluje. Rostliny tedy představují vydatnou potravu pro savce, ptáky i hmyz. Odumřelé rostliny i živočichové se rozkládají a vyčerpané živiny z jejich těl se vracejí zpět do půdy, kde slouží opět jako potrava půdním organismům.16
CÍL: Porozumění pojmu a významu fotosyntézy.
ČAS: úvod a příprava 15 min., průběh experimentu 15–30 min. (v závislosti na vnějších podmínkách)
POMŮCKY: zrcátko, průhledná miska s převařenou vodou, větší zelený list (čerstvě utržený), lupy, jedlá soda, lžička
POSTUP: Pedagog uvede experiment několika otázkami, o nichž se s žáky pobaví:
Už víme, že stromy a zelené rostliny „dýchají“ a že vydechují vodu.
- Vydechujeme vodu i my lidé? Co se děje, když v zimě nebo za chladného rána venku vydechnete? (jde nám od úst vodní
pára) - A co se stane, když dýchnete na zrcátko? (zrcátko se orosí, vysráží se na něm voda). Ozkoušejte. Vodu tudíž vydechují
nejen stromy, ale i my lidé. - Vydechujeme vedle vody i něco jiného? (oxid uhličitý – lze žákům připomenout, že to je ten samý plyn, o kterém se
hovořilo při klimatické změně) - Co by se stalo, kdyby nás někdo zavřel do malé vzduchotěsné místnosti? Mohli bychom tam zůstat dlouho? (ne, vydý
chali bychom si kyslík a udusili se). - Kde se kyslík ve vzduchu bere?
- Slyšel někdo z žáků pojem „fotosyntéza“? Tuší někdo, co to slovo znamená?
K experimentu je zapotřebí převařené vody (tj. zbavené rozpuštěných plynů, tedy i oxidu uhličitého). Do vody vložíme větší čerstvý zelený list a ujistíme se, že na něm nezůstaly zachycené vzduchové bublinky. Ty případně z listu jemně odstraníme rukou. Mísu s listem uložíme ke zdroji světla – buď na okno, nebo ke stolní lampě a sledujeme, zda se po 10–15 min. utvoří drobné bublinky na spodní straně listu. V převařené vodě by k tvorbě kyslíku docházet nemělo (chybí zdroj oxidu uhličitého pro výrobu cukru a kyslíku). Do vody poté nasypeme 1 lžičku jedlé sody, zdroje oxidu uhličitého, a zamícháme. U intenzivního zdroje světla by se nyní už měly po 10–15 minutách tvořit na spodní straně listu malé bublinky. Bublinky jsou viditelné pouhým okem, pro lepší pozorování můžete použít lupu.
Pokus je možné zopakovat/provést i s organismy, které neobsahují chlorofyl (zelené barvivo) – s cibulí, houbou, kořenem některé rostliny atp. Na těch by se bublinky kyslíku tvořit neměly.
STOMATA
Rostliny dýchají svými listy a všemi zelenými částmi. Na spodní straně listů mají mikroskopem viditelné dýchací otvory, které umí otevírat a zavírat, jako my ústa (viz. obr. u aktivity 10.3). Nenazývají se jako u nás ústa, ale stomata. Strom vede kořeny a kmenem z půdy vodu, která v listech reaguje se slunečním zářením a oxidem uhličitým. Z této směsi vznikne cukr a kyslík. Cukr strom potřebuje, tak jako my, coby potravu. Kyslík zase potřebujeme my, abychom mohli dýchat.
REFLEXE: Dokáže někdo z žáků svými slovy popsat, k čemu při dýchání zelených rostlin dochází? Odkud kam jaké látky při fotosyntéze putují? Proč je pro život na planetě Zemi fotosyntéza nezbytně důležitá?