Handledning - SLI.se
Handledning - SLI.se
Handledning - SLI.se
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Utan fotosynte<strong>se</strong>n skulle det varken finnas växter eller<br />
djur på jorden. Det är en livsviktig process som omvandlar<br />
energin i sollju<strong>se</strong>t till näring och syre. Filmen förklarar<br />
den komplicerade proces<strong>se</strong>n så enkelt och lättfattligt som<br />
möjligt, anpassad för de lite äldre eleverna.<br />
Filmen är uppdelad i 4 olika avsnitt:<br />
1. Bladets uppbyggnad<br />
2. Fotosyntes<br />
3. Växter andas<br />
4. Bearbetning av glukos.<br />
Inledning<br />
Bladen på lövträd kan <strong>se</strong> väldigt olika ut. Detsamma gäller för<br />
barrträden. Att bladen är gröna beror på det gröna färgämnet<br />
klorofyll. Klorofyllet gör att bladen kan fånga upp solenergi och<br />
använda den för att skapa näringsämnen.<br />
Fakta<br />
Produktion: ©Gida, Tyskland, 2006<br />
Längd: 25 min<br />
Från: 12 år<br />
Ämne: Biologi<br />
Filmnr: 6980<br />
Filmens syfte<br />
- att berätta om hur fotosynte<strong>se</strong>n<br />
omvandlar sollju<strong>se</strong>t till näring och<br />
syre<br />
- att informera hur de gröna bladen<br />
är uppbyggda och hur proces<strong>se</strong>n<br />
fungerar<br />
- att förklara hur växterna andas<br />
och bearbetningen av glukos<br />
Bladet består av olika vävnadsskikt. Varje skikt består av en<br />
viss typ av celler. Högst upp finns ett cellskikt som kallas övre<br />
epidermis. Yttersta delen av de övre epidermiscellerna är täckta<br />
av ett vaxartat, vattentätt skikt vid namn kutikula, som skyddar<br />
bladet mot sprickor och uttorkning.<br />
Palissadvävnaden som är det första kloroplastrika skiktet ligger<br />
ett steg längre ned. Kloroplasterna ligger tätt mot cellväggarna<br />
och väl åtkomliga för sollju<strong>se</strong>t som tränger igenom epidermis.<br />
För det är inuti kloroplasterna som fotosynte<strong>se</strong>n sker.<br />
Nästa skikt i bladet är betydligt mindre tätt packat. Den så<br />
kallade svampvävnaden består av en väv av celler med massor<br />
av hålrum, intercellularer. Skiktet har fått sitt namn genom sin<br />
svampliknande struktur. Svampvävnaden gör att luft lätt kan<br />
cirkulera genom hela bladet, så därför är det här som gasutbytet<br />
sker under fotosyntes och cellandning. Även svampvävnadens<br />
celler är rika på kloroplaster.<br />
I högra delen av bladet, mellan palissadvävnaden och<br />
svampvävnaden, hittar man bladnerven. Det är genom den som<br />
transporterna av ämnen till och från bladen äger rum.<br />
På bladets undersida bildar de kloroplastfria cellerna bladets<br />
undre epidermis. Liksom den övre har det ett skyddande<br />
kutikula-skikt. Undre epidermis innehåller även så kallade<br />
klyvöppningar, som släpper in luft i bladets inre.<br />
Beroende på väderlek och tid på dygnet kan två slutceller öppna<br />
eller stänga klyvöppningarna och på så sätt reglera gasutbytet<br />
i bladet. Slutcellerna innehåller kloroplaster, till skillnad från<br />
alla andra celler i undre epidermis. Ovanför varje klyvöppning<br />
finns ett extra stort hålrum i svampvävnaden. Det kallas för<br />
andningshåla, som bladet i viss grad andas in och ut med.<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Vad är fotosynte<strong>se</strong>n?<br />
Fotosyntes är den process hos gröna växter vid vilken kolhydrater bildas av koldioxid och vatten<br />
med sollju<strong>se</strong>t som energikälla. Under proces<strong>se</strong>n frigörs syre. Fotosynte<strong>se</strong>n sker alltså under<br />
sollju<strong>se</strong>ts medverkan och möjliggörs av bladens gröna färgämne, klorofyll. Andningen och<br />
vattenavdunstningen regleras genom ett stort antal klyvöppningar i den hudvävnad som täcker<br />
bladytan.<br />
Fotosynte<strong>se</strong>n äger rum i cellerna hos de gröna växtdelarna och framför allt i bladen. De<br />
kolhydrater som byggs upp i de gröna växtdelarna transporteras till de delar av växten som<br />
behöver näring för sin ämnesomsättning och tillväxt samt till de vävnader som lagrar näring,<br />
vanligen som stärkel<strong>se</strong>.<br />
I nästa steg blir de gröna växterna näringen, direkt eller indirekt, för djur och svampar och för de<br />
bakterier som inte själva fotosynteti<strong>se</strong>rar.<br />
Så fungerar fotosynte<strong>se</strong>n<br />
Inuti bladet hittar vi alla de ämnen som behövs för fotosynte<strong>se</strong>n, och då främst vatten. Trädet<br />
suger upp vatten genom rötterna, stammen, grenarna, kvistarna – ända ut till bladen. Bladet tar<br />
upp koldioxid i luften genom små så kallade klyvöppningar på undersidan.<br />
För att fotosynte<strong>se</strong>n ska fungera krävs solenergi. Så vad är det som händer? Jo, energin i<br />
sollju<strong>se</strong>t fångas upp av små, gröna klorofyllfyllda celldelar som kallas kloroplaster. I kloroplasten<br />
förenas de två upptagna ämnena vatten och koldioxid. Och med hjälp av den uppfångade<br />
solenergin kan klorofyllet omvandla dem till glukos – eller druvsocker som det också kallas<br />
– och syre.<br />
Glukos är alla gröna växters näringsämne. Inuti bladet omvandlas en del av gluko<strong>se</strong>n till<br />
stärkel<strong>se</strong>, som <strong>se</strong>dan hålls kvar i bladet som energire<strong>se</strong>rv. Största delen av gluko<strong>se</strong>n lö<strong>se</strong>s upp<br />
i vattnet och färdas <strong>se</strong>dan genom bladnerverna ut ur bladet och ned genom hela trädet, och ger<br />
näring åt kvistar, grenar och stam.<br />
Resten av gluko<strong>se</strong>n når till slut trädets rötter, där den omvandlas till stärkel<strong>se</strong>. Stärkel<strong>se</strong>n i<br />
rötterna är trädets stora näringsre<strong>se</strong>rv inför vintern och inför lövsprickningen på våren.<br />
Fotosynte<strong>se</strong>n producerar även en annan viktig produkt – syret. Syret avges ut i luften genom de<br />
små klyvöppningarna på bladets undersidan. Syre är livsviktigt för allt levande på jorden. Men<br />
även växter behöver syre för att leva. De andas också, precis som människor och djur. Växten<br />
tar hela tiden tillbaka små mängder syre ur luften genom bladens klyvöppningar. I cellerna förs<br />
syret samman med den energirika gluko<strong>se</strong>n, så att växten kan utvinna energi som den behöver<br />
för att leva.<br />
Växter andas – cellandningen<br />
Två olika proces<strong>se</strong>r äger rum inuti gröna växter. Den ena är fotosyntes. Den andra proces<strong>se</strong>n<br />
som äger rum inuti växten är så kallad cellandning. Med hjälp av solenergi kan växten framställa<br />
glukos och avge syre i luften.<br />
Vid cellandning däremot tar växten upp syre ur luften och återomvandlar det, tillsammans<br />
med glukos, till vatten och koldioxid. På så sätt utvinner växten energi. De här proces<strong>se</strong>rna är<br />
livsnödvändiga för växterna, men också för att allt levande på jorden ska kunna överleva.<br />
Vid fotosyntes ombildas vatten och koldioxid till glukos och syre genom att energi tillförs. Vid<br />
cellandningen däremot återomvandlas glukos och syre till vatten och koldioxid, och energi<br />
utvinns. Det handlar alltså om två motgående livsproces<strong>se</strong>r, där den ena fångar upp energin<br />
från sollju<strong>se</strong>t medan den andra använder den energin för att upprätthålla allt liv på jorden.<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Så fungerar gasutbytet<br />
I gröna växter äger ovanstående två proces<strong>se</strong>r rum samtidigt. Man kan <strong>se</strong> det på en växts<br />
så kallade gasutbyte. Växter tar upp koldioxid ur luften och avger syre. Men det finns tydliga<br />
skillnader beroende på tiden på dygnet.<br />
När det är ljust får växterna rikligt med solljus och kan använda sig av fotosyntes. Den tar upp<br />
koldioxid och avger syre, men den utgående luften innehåller mindre koldioxid och mer syre.<br />
Men när det är mörkt (t.ex. på natten) sker ingen fotosyntes då det saknas solljus. Då stiger<br />
koldioxidhalten, samtidigt som syrehalten sjunker. Växten andas även då det är mörkt.<br />
När dagen gryr sätts fotosynte<strong>se</strong>n igång igen. En kort tidsperiod är förbrukningen och<br />
produktionen av koldioxid är exakt lika stora. Detta kallas kompensationspunkten. Men ju mer<br />
dagslju<strong>se</strong>t tilltar, desto mer ersätts andningen av fotosyntes. Totalt <strong>se</strong>tt förbrukar växten återigen<br />
stora mängder koldioxid och avger stora mängder syre.<br />
Bearbetningen av glukos<br />
Genom fotosyntes tillverkar gröna växter sin egen näring, glukos, och lagrar den i form<br />
av stärkel<strong>se</strong>. Många djur kan äta växter, som exempelvis gräs, och bryta ned det. Men<br />
människornas mage och tarm klarar inte av att bryta ned energiinnehållet i växterna.<br />
Spannmålsväxter som ex. vete lagrar stora mängder stärkel<strong>se</strong> i sina ax. För att vi människor ska<br />
kunna tillgodogöra oss energin måste vi först skörda och bearbeta axen (som då vi bakar bröd<br />
av mjölet). Det är på de här omvägarna som växternas näringsämnen blir till näring åt oss.<br />
Genom fotosynte<strong>se</strong>n framställer de gröna växterna glukos, som växterna <strong>se</strong>dan kan använda för<br />
att tillverka många andra ämnen. Glukos är alltså utgångspunkten för hela näringskedjan här på<br />
jorden.<br />
Några av de viktigaste ämnesgrupperna som glukos kan omvandlas till<br />
1. Gluko<strong>se</strong>n omvandlas till disackarider, t.ex. rörsocker som finns i strösocker eller bitsocker.<br />
2. Stärkel<strong>se</strong> bildas genom att tu<strong>se</strong>ntals glukosmolekyler binds till varandra. Stärkel<strong>se</strong>rikt mjöl är<br />
exempelvis grunden för nästan all bakning.<br />
3. Cellulosa är också en kedja av tu<strong>se</strong>ntals gluko<strong>se</strong>nheter. Men de är sammanbundna på<br />
ett annat sätt – det är därför människokroppen inte kan bryta ned cellulosa, vilket däremot<br />
växtätande djur kan. Som vi <strong>se</strong>dan i vår tur kan äta.<br />
4. Oljor eller fetter kan också tillverkas av växten utifrån glukos. Vegetabiliska oljor och fetter är<br />
värdefulla, energirika näringskällor för oss människor.<br />
5. Växter kan också göra om glukos till protein. Vegetabiliskt protein är en viktig del av<br />
människans kost.<br />
Några viktiga ord<br />
Assimilation – den process som beskriver när växter, alger och fotoautotrofa bakterier omvandlar<br />
vatten och koldioxid till kemisk energi i form av socker med hjälp av solenergi. Se stycket som<br />
handlar om fotosyntes.<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Bladens klyvöppningar – klyvöppningar är mikroskopiskt små öppningar (porer) som finns på<br />
växternas blad, framför allt på undersidan. Klyvöppningarnas funktion är att reglera hur snabbt<br />
bladet utbyter gas med omgivningen. Växter vars blad flyter på vatten har inga klyvöppningar på<br />
undersidan eftersom de kan utbyta ga<strong>se</strong>r direkt med vattnet. Växter som växer helt nedsänkta i<br />
vatten har inga klyvöppningar alls.<br />
Dissimilation – en term använd för att beskriva nedbrytningen och förbrukningen av en individs<br />
egen kroppssubstans för att klara den egna energiförsörjningen. Växter, alger och fotoautotrofa<br />
bakterier använder detta om nätterna, då de i brist på solenergi inte har någon möjlighet till<br />
assimilation.<br />
Glukos – även kallad druvsocker eller dextros, är en enkel sockerart (en s.k. monosackarid).<br />
Glukos är ett av de viktigaste kolhydraterna och används som energikälla av djur och växter.<br />
Kloroplaster – en typ av organeller som finns i växternas celler. Kloroplasterna innehåller<br />
pigmentet klorofyll och deras uppgift är att omvandla strålningen från solen till kemisk energi.<br />
Solenergin – den energi som kommer ifrån solens ljus. Det är tack vare solenergin som det finns<br />
liv på jorden. Utan värme från solen skulle jorden vara en kall plats och det är solenergin som<br />
driver växternas fotosyntes. Solenergin är ursprunget till den energi som utvinns ur såväl fossila<br />
som biobränslen, vattenkraften, vindkraften och till viss del geotermisk energi. Solenergin står<br />
därmed för den största delen av såväl el- som värmeproduktion på jorden. Till undantagen hör t<br />
ex kärnkraft och tidvattenkraft.<br />
Stärkel<strong>se</strong> – en polysackarid som är det vanligaste kolhydraten i födan. Det finns bland annat i<br />
potatis, pasta och ris. Stärkel<strong>se</strong> består av molekylkedjor av glukos.<br />
Aktiviteter före visning<br />
Vad står begreppet fotosyntes för, tror du?<br />
Är fotosynte<strong>se</strong>n en viktig eller mindre viktig process för människan, tror du? Förklara hur du<br />
menar.<br />
Frågor efter visning<br />
1. Vad betyder fotosyntes?<br />
2. Hur fungerar fotosynte<strong>se</strong>n?<br />
3. Hur tar växterna in och hur släpper dom ut syre och koldioxid?<br />
4. Vad är cellandning?<br />
5. Vad är klorofyll?<br />
6. Hur fungerar cellandning?<br />
7. Hur kommer jorden att påverkas av kalhuggningen av regnskogen, tror du?<br />
8. Vilken del av jorden tror du producerar mest syre?<br />
9. Vad har vi och växterna för nytta av glukos?<br />
10. Kan människor tillgodogöra sig energin i cellulosa?<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Aktiviteter efter visning<br />
Gör ett schema på hur fotosynte<strong>se</strong>n fungerar. Du behöver först rita symboler av följande:<br />
• 1 sol<br />
• Solstrålar<br />
• 1 människa eller något djur<br />
• 1 träd<br />
• Sockerbitar (som symboli<strong>se</strong>rar glukos)<br />
• Vatten<br />
• Syre<br />
• Koldioxid<br />
Visa och förklara med hjälp av symbolerna och pilar vad som sker.<br />
Nu gäller det för dig att förklara med egna ord vad det är du <strong>se</strong>tt och lärt dig. Här är några<br />
frågeställningar du bör kunna svara på för att visa att du förstått i stora drag vad fotosynte<strong>se</strong>n går<br />
ut på. Lycka till!<br />
Fråga: Vad tror du att en planta behöver för att gro?<br />
Elevens svar<br />
Fråga: Kan du förklara vad som händer med plantan?<br />
Elevens svar<br />
Fråga: Vad är ”mat” för plantan?<br />
Elevens svar<br />
Fråga: Varför behöver plantan rötter?<br />
Elevens svar<br />
Fråga: Tror du att växter ”andas”?<br />
Elevens svar<br />
Fråga: Är solljus viktigt för plantan?<br />
Elevens svar<br />
Experiment<br />
Experiment 1<br />
Utrustning:<br />
Glasburk med lock<br />
Sand eller grus<br />
Grön vattenväxt<br />
Vatten<br />
Tillvägagångssätt:<br />
Häll sanden i glasburken och plantera vattenväxten i burken. Fyll försiktigt på med vatten och<br />
sätt på locket. Placera burken i ett soligt fönster och vänta. Vad händer? Skriv ned din hypotes.<br />
Avvakta 3-5 dagar och analy<strong>se</strong>ra vad som hände (skriv ned dina resultat).<br />
Experiment 2<br />
Utrustning:<br />
Två krukor med samma mängd jord<br />
Två lökar<br />
Ett ljust fönster<br />
Ett mörkt rum<br />
Vatten<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Fotosynte<strong>se</strong>n - en livsviktig process<br />
Tillvägagångssätt:<br />
Plantera lökarna i varsin kruka. Ställ den ena krukan i fönstret och den andra i det mörka<br />
rummet. Vattna med lika mycket vatten var tredje dag i 6 dagar.<br />
Vad händer? Skriv ned din hypotes. Avvakta 3-5 dagar och analy<strong>se</strong>ra vad som hände (skriv ned<br />
dina resultat).<br />
Historiska experiment<br />
Förklara Jo<strong>se</strong>ph Priestleys experiment år 1771<br />
Om man eldar så försvinner syret från luften. Varken djur eller människor kan överleva av denna<br />
luft. År 1771 kom Jo<strong>se</strong>ph Priestley på att om man lät en växt stå under en tät kupa, där man<br />
tidigare hade haft ett brinnande ljus, så blev luften bra igen och en mus kunde andas den. Några<br />
år <strong>se</strong>nare förstod man att växten behövde ljus för att förbättra luften och dessutom tycktes den<br />
dåliga luften vara nödvändig för att växten skulle må bra.<br />
Kan du förklara resultatet?<br />
Förklara Johann van Helmounts experiment år 1635<br />
Helmount planterade en pilplanta som vägde 2,5 kg i en kruka med jord som vägde 90 kg. Han<br />
vattnade plantan med regnvatten för att det skulle vara ”rent”. Efter fem år tog han upp plantan<br />
som nu var ett litet träd och rengjorde det från all jord. Nu vägde trädet 73,5 kg, jorden och<br />
krukan vägde 89,9 kg. van Helmount insåg att det var orimligt att trädet skulle ha ökat 70,9 kg i<br />
vikt av bara vatten och bara 0,1 kg av jord. Van Helmount beräknade att 60 kg var vatten och att<br />
11 kg var ved (rot, stam och grenar). Men han kunde inte förklara varifrån trädet tog sin näring till<br />
veden.<br />
Kan du förklara resultatet?<br />
Internetkällor<br />
http://www-vaxten.slu.<strong>se</strong>/vaxten/fotosyntes/fotosynt.htm - Statens Lantbruksuniversitet<br />
http://sv.wikipedia.org/wiki/Fotosyntes - Wikipedia om fotosynte<strong>se</strong>n<br />
http://paranormal.<strong>se</strong>/topic/fotosyntes.html - mer om fotosynte<strong>se</strong>n<br />
http://hem.passagen.<strong>se</strong>/eal/redovisning/index1.htm - och ännu mer…<br />
http://hem.passagen.<strong>se</strong>/naturkunskapen/fotosyntes_och_cellandning.htm - om fotosynte<strong>se</strong>n och<br />
cellandningen<br />
http://www.buf.kristianstad.<strong>se</strong>/kick/not/kretsloppsburken/luften/luften.htm - om fotosynte<strong>se</strong>n,<br />
cellandning och nedbrytning<br />
http://www.mimersbrunn.<strong>se</strong>/arbeten/3597.asp - på Mimers brunn om fotosynte<strong>se</strong>n<br />
http://susning.nu/Fotosyntes - Susning.nu informerar<br />
http://sv.wikipedia.org/wiki/Cellandning - om cellandning<br />
eskilstuna.<strong>se</strong>/upload/85698/Laboration%20cellandning.pdf – mer om cellandningen<br />
http://www-vaxten.slu.<strong>se</strong>/vaxten/klyv.htm - om klyvöppningar<br />
http://www-vaxten.slu.<strong>se</strong>/vaxten/klyvforst.htm - en klyvöppning i förstoring<br />
http://chaos.bibul.slu.<strong>se</strong>/sll/slu/vaxtskyddsnoti<strong>se</strong>r/VSN65-2/VSN65-2A.HTM - om gasutbyte och<br />
föroreningar<br />
http://www.nvs.gu.<strong>se</strong>/~agbio/bm02/goranwallin.htm - och lite till...<br />
FILMO<br />
Vretenvägen 12 • SE-171 54 Solna • SWEDEN • Phone: +46 (0)8-445 25 50 • Fax: +46 (0)8-445 25 60<br />
E-mail: info@filmo.<strong>se</strong> • www.filmo.<strong>se</strong> • VAT. no: SE5565565925
Change language