Många elever tror att växterna
i burken - och eventuella nedstoppade djur -
kommer att kvävas . ”Luften måste ju ta slut...eller?!”
Med en kretsloppsburk som utgångsmaterial
kan man, beroende på elevernas förkunskaper, förklara kolets
och syrets “kretslopp” i burken mer eller mindre ingående.
Eftersom det sker ett ständigt
syre- och koldioxidutbyte mellan växterna, djuren och den
omgivande luften, kommer dessa ämnen inte att ta slut utan cirkulera
i burken precis som vattnet. Därför "kvävs" inte växterna!
För att förstå en
del av de här "kretsloppen", behöver vi känna till lite
om en av de viktigaste processerna på jorden, fotosyntesen! |
Vad är fotosyntes?
De flesta elever vet att växten
i burken, förutom vatten och "näring", också behöver
ljus för att kunna leva. Men vad är fotosyntes? Fotosyntes
sker i alla gröna växter och själva processen består
egentligen av flera mycket komplicerade steg. Men det handlar om - som
ordet fotosyntes betyder - att något sätts ihop med hjälp
av ljus! |
Fotosyntes kan på ett enkelt
och kul sätt förklaras som ett ”kök” där klorofyllcellerna
i bladen är “kockar” som lagar “mat” till växten.
Idén om "kök" och "klorofyllkockar"
hittar du i "Min miljöbok" av Thomas Hylén, utgiven av Gleerups. |
Koldioxid - som fångas in
via klyvöppningarna, bladets fönster - tillsammans med vatten
från jorden, "kokas ihop" till socker.
Energin som krävs till matlagningen
kommer från den energikälla som ligger till grund för allt
liv på jorden: Solen!
“Soporna”, alltså det
som växten inte behöver dvs syre, släpps ut till luften
via klyvöppningarna. |
När sedan växten gör
nya blad, bildar rötter, blommor eller frön är det energin
i sockret som används. Lagrad solenergi!
Sockret ombildas också till
andra kolhydrater som används som byggstenar till växtens olika
delar. Endast 3-4% av växtens vikt består av närsalter
som kommer från jorden! (Läs mer om det här!)
Växten består alltså till stor del av kolet som kommer
ifrån luftens koldioxid...! |
"Kretslopp"
1: Fotosyntes-Nedbrytning
Vid fotosyntesprocessen tar växterna
upp koldioxid och släpper ut syre till luften. Flertalet djur, alltifrån
mikroorganismer till människor, andas in syre och ut koldioxid. Har
eleverna detta klart för sig, brukar det inte ta lång tid innan
någon kommer på att det kanske finns några småkryp
i jorden - eller kanske ni lagt i några maskar och gråsuggor
- som behöver syret från växterna! Nedbrytardjuren (mikroorganismer,
gråsuggor mfl)
bryter ned gamla växtdelar till fria närsalter och frigör
kolet i form av koldioxid som de andas ut! När växten sedan använder
koldioxiden igen, är ”kretsloppet” slutet och växten kan fortsätta
att leva och växa! (Tillväxten fortsätter till en viss gräns
är nådd**) |
"Kretslopp" 2: Fotosyntes-Cellandning
Egentligen är växterna
inte direkt beroende av djur som koldioxidproducenter för sin överlevnad
- i alla fall inte under ett kortare perspektiv! Pecis som alla levande organismer behöver växter energi för
att hålla igång sina livsprocesser. Energi frigörs när
stora enerigrika molekyler (t ex socker) sönderdelas till mindre. Denna process kräver
syre. Alltså måste också växter “andas” och förbruka
syre*! Denna cellandning - som i princip fungerar på samma sätt
i både växt - och djurceller - pågår även under
dagtid samtidigt som fotosyntesen. Under dagen är dock växtens koldioxid-förbrukning vid fotosyntesen större än koldioxidavgivningen
vid andningen. På natten då fotosyntesen avstannat fortgår
cellandningen och en del av den lagrade solenergin i kolhydrater och stärkelse
frigörs. Växterna avger koldioxid och tar in syre. På så
sätt skulle växten kunna överleva och växa - till en
viss gräns** - även om det inte funnits några mikroorganismer
eller andra småkryp i burken som producerade koldioxid! |
|
*I
genomsnitt producerar växter mer syrgas vid fotosyntesen än vad den förbrukar
vid andningen. Detta beror bl a på låg "ämnesomsättning" (växter behöver t ex
inte omvandla lagrad energi till värme för att hålla värmen). Växter lagrar
också kol och syre i form av olika kolhydrater (stärkelse, cellulosa etc). I
vedartade växter som buskar och träd, består växten till stor del av döda
celler. (Dessa döda celler har mestadels en fysiskt stödjande funktion för
växten = ved.) Döda celler andas inte och förbrukar därför inget syre.
** Tillväxten i burken begränsas av
mängden koldioxid och tillgängliga närsalter som finns i burken. Den mängd
koldioxid som tas upp under dagen vid fotosyntesen är större än den som avges
under natten. Detta beror på att en del av kolet lagras i växten i
form av stjälk, blad mm. Om det inte funnits några mikroorganismer som kunde
bryta ner döda växtdelar och därmed frigöra koldioxid och närsalter, hade
tillväxten avstannat ganska snart. Tack vare nedbrytarna kommer nu kolet växterna
tillgodo igen och växterna kan fortsätta att växa tills så mycket kol är
inlagrat i växtens “permanenta” delar, att en jämvikt nås mellan tillväxt och
nedbrytning
Läs mer!!
 Växten & marken - ett 3D äventyr
Ett interaktivt, ämnesövergripande
läromedel från SLU
I
"Växten och Marken" får växterna stå i centrum, till exempel när vi tittar på en
av de viktigaste processer som finns på jorden, fotosyntesen. Men växterna
behöver marken och atmosfären för att kunna växa, så vi har skrivit lite om dem
också. |
|
 |
|
