Фотосинтез (від грец. фотос - світло та синтез - з'єднання) – складний процес утворення органічних речовин з неорганічних під дією світла.
Автотрофи – організми, що здатні утворювати органічні речовини з неорганічних.
Органічна речовина вуглевод є продуктом фотосинтезу.
Основна ознака зелених рослин: здатність до фотосинтезу.
Щорічно на Землі внаслідок фотосинтезу утворюється 150 млрд. тонн органічної речовини і виділяється близько 200 млн. тонн кисню.
Значення фотосинтезу в листку: утворення органічних речовин (вуглеводів) з виділенням кисню.
Необхідна умова фотосинтезу: наявність світла, води та вуглекислого газу.
Повітряне дихання – споживання рослинами вуглекислого газу із атмосфери для фотосинтезу.
Повітряне живлення - на світлі рослина сама синтезує необхідні органічні речовини з води і вуглекислого газу в усіх наземних частинах рослини, особливо в листках.
Вплив умов довкілля на фотосинтез: найінтенсивніший при температурі близько + 20 - 25 °С (сонячне або штучне освітлення) та за достатньої кількості вологи у ґрунті, в теплицях повітря також штучно збагачують вуглекислим газом для підвищення врожайності рослин.
Основним органом фотосинтезу є листок.
Хлорофіл знаходиться в хлоропластах клітин, він має зелений колір, який і зумовлює забарвлення рослин.
Вода та вуглекислий газ починають взаємодіяти, поштовхом до цього є світлова енергія Сонця, яку рослина вловлює хлорофілом. Практично тільки зелені рослини здатні утворювати органічні речовини з неорганічних.
На світлі вода зазнає змін, внаслідок яких із неї виділяється кисень, що надходить до навколишнього середовища, а інша частина води з'єднується з вуглекислим газом і утворює органічну речовину – вуглевод глюкозу (побудовані з кисню, водню і вуглецю), з якої потім утворюється крохмаль, цукор і інші речовини.
Світлова фаза фотосинтезу: перетворення сонячної енергії на енергію хімічних зв'язків складних органічних сполук (відбувається тільки на світлі).
Темнова фаза фотосинтезу: частина фотосинтезу, під час якої відбувається перетворення речовини.
ДОСЛІД підтвердження виділення вільного кисню, що утворюється під час фотосинтезу.
Зібрати в пробірку газ, який виділяє елодея на сонці. Якщо до цієї пробірки внести запаленого сірника, він яскраво спалахне, бо в пробірці зібрався кисень.
ДОСЛІД німецького дослідника Т. Енгельман наприкінці XIX сторіччя підтвердження виділення рослинами кисню на світлі.
Дослідник сконструював пристрій, що дозволяв освітлювати окремими порціями ділянки листка, щоб точно знати, де здійснюється фотосинтез. У цей пристрій вміщував аеробні бактерії (організми, які потребують вільного кисню повітря), які скупчувалися саме в тих місцях, де знаходилися освітлені ділянки листка, в яких відбувався фотосинтез.
ДОСЛІД підтверджує утворення в листку органічних речовин на світлі.
Будь-яку кімнатну рослину ставлять на декілька днів у темне місце. Діставши рослину із темряви, закривають частину будь-якого листка смужкою темного паперу з вирізаним ромбом посередині. Ставлять вазон на світло на 6-8 годин. Зрізують експериментальний (закритий смужкою) листок, занурюють спочатку в окріп, а потім у гарячий спирт, щоб хлорофіл перейшов у спирт. Спирт хлорофіл забарвлює в зелений колір, а листок стає безбарвним. Потім листок промивають водою, розправляють і кроплять слабким розчином йоду. Йод забарвлює частину листка без смужки в синій колір, там появився крохмаль.
Значення фотосинтезу в листку: утворення органічних речовин (вуглеводів) з виділенням кисню.