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