DEUR DR WILLEM STOLK Goudveld Hoërskool Welkom FOTOSINTESE DEUR DR WILLEM STOLK Goudveld Hoërskool Welkom

2. Bestanddele vir fotosintese 3. Formule vir fotosintese INHOUDSOPGAWE 1. Waarom fotosintese 2. Bestanddele vir fotosintese 3. Formule vir fotosintese 4. Bou van die blaar 5. Chemie van fotosintese 6. Eksperimente 7. Woordelys

Waarom fotosintese ?

foto = lig sintese= vervaardig Sonlig is die ENIGSTE bron van energie vir alle lewende organismes op aarde. Alle energie wat deur organismes benodig word, is direk of indirek van sonlig afkomstig

Kan ook nie fotosinteer nie Mense en diere kan nie die son se strale eet nie Kan ook nie fotosinteer nie

Dankie tog vir plante met groen blare !!!!!!!

Net groen plante kan sonligenergie omvorm tot bruikbare energie alle ander organismes is direk of indirek van plante afhanklik vir oorlewing heterotrofies Is die enigste organismes wat hulle eie voedsel kan maak autotrofies

Sonder fotosintese was dit dus ons voorland

belangrikheid van fotosintese kan dus so opgesom word !! Ligenergie van die son word omgesit in chemiese potensiële energie Word dan as glukose / stysel geberg Giftige koolstofdioksied word deur die plante verbruik gedurende die proses Help dus om die koolstofdioksiedkon-sentrasies in die atmosfeer te reguleer Enigste metode waar koolhidrate (or-ganiese voedsel) uit anorganiese ver-bindings (CO2, H2O) opgebou word. Die belangrikheid van fotosintese kan dus so opgesom word !!

6. Vanuit hierdie word vette en proteïe-ne gesintetiseer 7.Suurstof word aan die atmosfeer af-gegee. 8.Suurstof is noodsaaklik vir selrespira-sie by mense en diere. 9.Olie en steenkool is produkte van foto-sintese – dit is die bron van energie in nywerhede

Ken die definisie van fotosintese baie goed !! Dit is die proses waardeur koolhidrate (suiker & stysel) uit koolstofdioksied (uit atmosfeer) en water (uit grond) in chlorofilbevattende plantselle vervaardig word Stralingsenergie van die son word gebruik, en suurstof word afgegee (atmosfeer) Ken die definisie van fotosintese baie goed !!

Bestanddele vir fotosintese

Stralingsenergie sonlig fotone Chlorofil pigment Temperatuur 300 Celcius Koolstofdioksied atmosfeer huidmondjies Water grond wortelhare Tussengangers ADP & ATP NADP

Chlorofil Ensiemes (absorbeer die ligenergie) Om EEN glukose molekuul te vervaardig het die plant dus nodig; Ensiemes (Beheer die proses) Chlorofil (absorbeer die ligenergie) Stralingsenergie (fotone) 6 H2O- molekules 6 CO2- molekules 6 CO2- molekules

Die produkte is C6H12O6 & 6O2

"Formule" vir fotosintese

ENIGSTE PROSES OP AARDE WAT NA ORGANIESE STOWWE KAN VERANDER Saamgestel uit: Koolstof stikstof Waterstof magnesium Suurstof yster anorganies organies ENIGSTE PROSES OP AARDE WAT ANORGANIESE STOWWE NA ORGANIESE STOWWE KAN VERANDER 6 CO2 C6H12O6 GLUKOSE + 6 H2O chlorofil + ensiemes + 6 O2 Reguleer die proses Werk die beste by 30O Celsius ligenergie

! Kyk weer ! 6 CO2 + 6 H2O + LIGENERGIE C6H12O6 + 6 O2 ANABO- LIES TEMPERATUUR 30OC ! Kyk weer ! ENSIEMES Anorganiese Stowwe Organiese Stowwe CHLOROPLASTE Mg, N, Fe Rooi en blou lig ENIGSTE PROSES OP AARDE WAT ANORGANIESE STOWWE NA ORGANIESE STOWWE KAN VERANDER

Bou van die blaar

Aangesien die meeste fotosintese in die blare van plante plaasvind moet jy deeglik vertroud raak met die bou en struktuur van ‘n blaar

Kyk of jy nog die volgende strukture kan uitken ?

!! Probeer weer !! Kutikula Dorsale epidermis Pallisade parenchiem Intersellulêre lugruimtes Xileem Floeëm Substomatêre lugruimte Sluitsel van stomata Sponsparenchiem Stomata Ventrale epidermis

Elke struktuur van die blaar moet met sy funksie in verband gebring word

Die Blaarskyf 1.Plat- groot buiteoppervlak vir maksimale sonabsorbering 2.Dun- sodat CO2 en O2 oor klein afstande beweeg 3.Turgordruk- versterking 4.Xileem- versterking 5.Kutikula-deurskynend en laat sonlig deur

Die Epidermis Deurskynend- laat sonlig vir fo fotosintese deur 2. Stomata- gaswisseling - transpirasie

Palissadeparenchiem Net onder epidermis- vir maks. absorpsie van sonlig 2.Meeste chloroplaste- meeste fotosintese vind hier plaas

Sponsparenchiem Lê onder palissadeparenchiem Is rond en los gepak 3.Cloroplaste wat kan fotosinteer 4.Groot intersellulêre lugruimtes vir gaswisseling

Vaatbondels Xileem- naaste aan boonste epidermis - vervoer water 2.floëem- naaste aan onderste - vervoer organiese voedsel

Chloroplaste

Buitenste membraan Lamelle Binnenste membraan Tillakoïede Stroma Granum Stysel

Chemie van fotosintese

HOE VIND FOTOSINTESE PLAAS ? TWEE FASES LIGAFHANKLIKE FASE (LIGFASE) LIGONAFHANKLIKE FASE (DONKERFASE) NADPH ATP GRANUMS (Tillakoïedes) STROMA

DIE PROSES LIGFASE DONKERFASE

DIE LIGFASE

Fotone word deur die chloro- fil van die blare geabsor- beer en gestoor as energie Dit neem fotone sowat 8 minute om die aarde te bereik. Dit kom neer op ongeveer 700 mil- joen myl per uur.

H2 O H20 Energie word aangewend om die Die suurstof word vrygestel as ‘n gas aan die atmosfeer Energie word aangewend om die watermolekules op te splits in waterstof & suurstof

+ = H2 NADP NADPH2 NADPH2 word gevorm wat dan as energie in die volgende fase (donkerfase) gebruik word Die H2 heg aan ‘n koënsiem bekend as NADP wat as waterstofdraer optree

+ = ATP ADP P Hierdie energie word oorgedra na die Donkerfase om daar as energie gebruik te word Sommige van die gestoorde son- ligenergie word gebruik om ATP vanuit ADP te vorm

Ligenergie word geabsorbeer !!!! Kyk weer !!!! Fotone CHLOROFIL Ligenergie word geabsorbeer Fotolise Fotofosforilasie Na Donkerfase

NOEM HULLE WAT WORD DIE SPLITSING VAN DIE WATERMOLEKUUL GENOEM ? BLITS HERSIENING WAT WORD DIE SPLITSING VAN DIE WATERMOLEKUUL GENOEM ? WAT WORD DIE OPBOU VAN ‘N ADP NA ATP GENOEM ? DWS ADP + P WATTER KO-ENSIEM WORD AS ‘N “TAXI” GEBRUIK TYDENS FOTOSINTESE ? TYDENS DIE LIGFASE WORD SONLIGENERGIE IN DIE BLAAR OMVORM NA _______??_______ WATTER PRODUKTE VAN FOTOSINTESE WORD TYDENS DIE LIGFASE VERVAARDIG ? WAAR IN DIE CHLOROPLASTE VIND DIE DONKERFASE PLAAS ? HOEVEEL FASES IS DAAR IN DIE FOTOSINTESEPROSES ? WAAR IN DIE CHLOROPLASTE VIND DIE LIGFASE PLAAS ? WAARVOOR WORD DIE LIGENERGIE IN WERKLIKHEID GEBRUIK IN DIE FOTOSINTESEPROSES ? NOEM HULLE

DIE DONKERFASE

CO2 verskyn op die toneel vir die eerste keer CO2 verskyn op die toneel vir die eerste keer. Verbind met die C5-verbinding (Ribulose difosfaat). Vorm ‘n onstabiele C6-verbinding. CALVIN SIKLUS

Die onstabiele C6-verbinding breek op in twee C3-verbindings wat as PGA (fosfogliseriensuur) bekend staan. CALVIN SIKLUS

Die PGA word hierna omvorm na ‘n energieryke PGAL (fosfogliseraldehied) Hiervoor word die energie (ATP en NADPH2) van die Ligfase benodig. CALVIN SIKLUS

Elke PGAL sal nou in EEN van TWEE rigtings beweeg CALVIN SIKLUS

Die een PGAL verbind met ‘n ander PGAL om ‘n GLUKOSE molekuul te vorm CALVIN SIKLUS

Die ander verbind bou homself op na ‘n C5-verbinding (ribulose difosfaat) sodat die hele proses weer kan begin. Hiervoor is ATP nodig afkomstig vanaf die Ligfase CALVIN SIKLUS

!!!! SAMEVATTING !!!!! CALVIN SIKLUS

WAAR VIND DIE DONKERFASE VAN FOTOSINTESE PLAAS ? BLITS HERSIENING WATTER PRODUKTE VAN DIE LIGFASE WORD AS ENERGIE TYDENS DIE DONKERFASE GEBRUIK ? WAT WORD DIE AANVANLIKE C5-VERBINDING GENOEM WAT IN DIE PROSES GEBRUIK WORD ? WATTER MOLEKUUL WORD GEVORM ? PGAL + PGAL = ____________________________ WATTER MOLEKUUL WORD GEVORM ? PGA + P + H = _________________________ WAAR VIND DIE DONKERFASE VAN FOTOSINTESE PLAAS ? GLUKOSE FRUKTOSE PGAL STROMA RIBULOSE DIFOSFAAT ATP EN NADP

Eksperimente

DOEL VAN EKSPERIMENT ? Om vir stysel in die blaar te toets Om bewys dat blare wat gefotosinteer het, stysel bevat DOEL VAN EKSPERIMENT ?

BENODIGDHEDE Bunsenbrander Glasbekers Driepootstaander Gaasdraad Malvablaar Proefbuis Jodiumoplossing Water Porseleinbakkie Etanol

!! Metode !! 4.Sprei die blaar uit in ‘n petribakkie en bedek met ‘n jodiumoplossing vir ‘n paar minute 3.Kook die blaar weer in kookwater om die blaar sag te maak 2.Plaas die blaar in ‘n proefbuis met alkohol. Kook die blaar in die etanol om die chlorofil te verwyder. Blaar word hard en geelwit 1.Kook die blaar vir ongeveer ‘n halwe minuut totdat dit sag is. (selwande en membrane breek en word deurlatend vir die jodiumoplossing) 1.Neem ‘n groen blaar wat vir ‘n paar uur aan sonlig blootgestel is; d.w.s stysel is dus tydens fotosinteseproses gevorm.

Na deeglike monitering van die eksperiment behoort jy die volgende vrae te kan antwoord.

Wat is die doel van die eksperiment ? Om vir stysel in die blaar te toets; om te bewys dat blare wat gefotosinteer het, stysel bevat

Noem een belangrike voorsorgmaatreël wat by die uitvoering van die eksperiment getref moet word Alkohol is vlambaar en moet dus nie aan ‘n oop vlam blootgestel word nie

Waarom word die blaar in alkohol gekook vir ‘n tydperk ? Om die chlorofil uit die blaar te verwyder

Hoekom word die blaar vir ‘n tweede keer gekook ? (by no.3) Om die blaar sag te maak, nadat dit in kontak met die alkohol verhard het

Wat is die resultaat van die eksperiment ? Dele wat stysel bevat kleur blouswart; die dele wat geen stysel het nie word bruin wanneer dit met die jodiumoplossing in aanraking kom

Om te toets of CO2 noodsaaklik is vir fotosintese DOEL VAN EKSPERIMENT ? Om te toets of CO2 noodsaaklik is vir fotosintese

BENODIGDHEDE Ontstyselde malvaplant Klokglase Glasblad Vaseline Bordkryt Natronkalk Tregters Kurkproppe Natriumhidroksied/ seepsoda

Bordkryt Natronkalk Tregter KONTROLE EKSPERIMENT

Kurkprop Ontstyselde blare klokglas KONTROLE EKSPERIMENT

Natriumhidroksied Vaseline KONTROLE EKSPERIMENT

1.Neem twee potplante en plaas dit vir 48 uur in ‘n donker kas, sodat die blare kan ontstysel

2. Plaas die plante soos op die sketse onder die klokglase 2.Plaas die plante soos op die sketse onder die klokglase. Verseel die klokglase aan die onder-kant met vaseline sodat geen gasse die sisteem kan binnedring nie KONTROLE EKSPERIMENT

3.Plaas bordkryt in die tregter van die kontrole waar lug die klokglas ingaan. Laat onbelemmerde invloei van CO2 toe. KONTROLE EKSPERIMENT

4. Plaas natronkalk in die tregter van die eksperi-ment 4.Plaas natronkalk in die tregter van die eksperi-ment. Dit absorbeer die CO2 wat uit die atmos-feer die kloglas wil binnedring KONTROLE EKSPERIMENT

5. Plaas natriumhidroksied in die bekertjie van die eksperiment 5.Plaas natriumhidroksied in die bekertjie van die eksperiment. Alle hidroksiede sal CO2 wat in die klokglas is, uit die lug absorbeer KONTROLE EKSPERIMENT

6.Plaas die apparaat in sonlig vir ten minste vyf ure 7.Toets dan een blaar van elke plant vir die aan-wesigheid van stysel (styseltoets) KONTROLE EKSPERIMENT

Na deeglike monitering van die eksperiment behoort jy die volgende vrae te kan antwoord.

Om vas te stel of CO2 vir fotosintese noodsaaklik is. Wat is die doel van die eksperiment ? Om vas te stel of CO2 vir fotosintese noodsaaklik is.

Waarom is die potplante aanvanklik vir 24 uur in ‘n donker kas geplaas ? Om die plante te ontstysel

natronkalk in die tregter op die dat CO2 die eksperiment binnedring Wat is die doel van die natronkalk in die tregter op die eksperiment ? Dit absorbeer CO2 uit die lug en verhoed dus dat CO2 die eksperiment binnedring

Wat is die doel van die natriumhidroksied in die bakkie in die eksperiment ? Dit absorbeer enige CO2 wat dalk in die klokglas aanwesig mag wees

Wat sal die resultaat wees van die eksperiment ? Die blare van die kontrole sal blouswart kleur ten tyde van die styseltoets Die blare van die eksperiment sal bruin kleur

Wat is die gevolgtrekking van die eksperiment ? Aangesien slegs die blaar in die kontrole (waar CO2 beskikbaar was) blouswart kleur, bewys dit die feit dat CO2 noodsaaklik is vir fotosintese

Woordelys

Adenotrifosfaat (ATP) Calvin-siklus Die molekule wat energie vir lewensprosesse in alle lewende organismes verskaf Adenotrifosfaat (ATP) ‘n Reeks reaksies in fotosintese wat nie van lig afhanklik is nie Calvin-siklus

Chlorofil Defosforilasie Die groen pigment by plante wat ligenergie vir fotosintese absorbeer Chlorofil Die proses waarby ATP af- gebreek word tot ADP Defosforilasie

Fosforilering Fotolise Die byvoeging van ‘n anorganie- se fosfaat-molekuul by ‘n ander molekuul om ATP te vorm Fosforilering Die splitsing van water in waterstof en suurstof tydens die ligfase van foto- sintese Fotolise

Granums Ligfase Die deel van die chloroplaste bestaande uit tillakoïede wat chlorofil bevat Granums ‘n Reeks reaksies wat direk van lig afhanklik is, waartydens lig geabsorbeer word, water opgebreek en suurstof vryge- Stel word Ligfase

Stroma Pigmente Die vloeibare matrys van die chloroplaste wat ensieme be- vat wat nodig is vir die donkerfase Stroma Stowwe wat kleur aan lewende dinge gee Pigmente