Scarica UDA: alla scoperta della fotosintesi e più Guide, Progetti e Ricerche in PDF di Biologia solo su Docsity! ATTIVITÀ: ALLA SCOPERTA DELLA FOTOSINTESI CLOROFILLIANA INTRODUZIONE: Da più di 4 miliardi di anni il Sole inonda la Terra e tutto lo Spazio circostante con un'enorme quantità di energia emessa, in parte, sotto forma di luce. Noi, però, siamo talmente abituati alla luce del Sole che spesso ci dimentichiamo che essa è di fondamentale importanza per quasi tutte le forme di vita presenti sulla Terra che, altrimenti, non potrebbero sopravvivere. Ciò che lega la vita terrestre al Sole è il fenomeno che prende il nome di “Fotosintesi Clorofilliana” tanto importante da essere necessariamente proposto già nella Scuola Primaria; la nascita della Fotosintesi è, infatti, antichissima e anzi, secondo alcuni ricercatori, rappresenterebbe proprio la nascita della vita. Luogo di realizzazione: aula o laboratorio Tempo di realizzazione: 8 ore. Destinatari: Classe: IV e V OBIETTIVI: Gli alunni al termine dell'U.D. devono essere in grado di usare un linguaggio appropriato necessario per descrivere, argomentare e dare adeguata forma al pensiero scientifico, riorganizzare le conoscenze per generalizzarne gli aspetti che caratterizzano la Fotosintesi, raccogliere, selezionare e ordinare le informazioni date, capire che la luce è un elemento indispensabile alla vita delle piante, comprendere che la clorofilla lavora solo dove arriva la luce del sole. Inoltre avranno la capacità e le competenze per scoprire le condizioni in cui si verifica la Fotosintesi. Essa avviene nelle foglie dove c’è la clorofilla. Grazie alla fotosintesi la pianta libera ossigeno che viene immesso nell’aria. Infine potrà verificare le ipotesi formulate attraverso l'esecuzione di esperimenti e/o l'osservazione diretta dell'ambiente. La documentazione sul quaderno dei percorsi svolti consentirà di rappresentare le esperienze vissute ed osservate attraverso l’uso di vari strumenti e linguaggi: riproduzioni grafiche, tabelle, descrizioni. PRE-REQUISITI DELL'ALUNNO * Comprendere il linguaggio specifico e saper esporre oralmente e per iscritto. * Saperelaborare un testo descrittivo. ® Conoscere gli Stati di Aggregazione dell'Acqua. ® Conoscere le Proprietà della Materia. ® Conoscere l'assorbimento della luce da parte dei corpi. ® Conoscere la composizione dell’aria. ® Conoscere l'esistenza di relazioni di causa ed effetto. * Riconoscerele varie parti di una pianta. PRE-REQUISITI DELL'INSEGNANTE Il processo di “Fotosintesi Clorofilliana” avviene nelle foglie delle piante. La loro forma ampia e schiacciata consente loro di esporre alla luce la massima superficie con un peso molto ridotto. Una foglia è composta da una sottile lamina, da un picciolo collegati da una venatura centrale e, nel tipo più comune, da due facce diverse: la faccia superiore (esposta direttamente alla luce del sole) e quella inferiore (che ha la funzione di regolare gli scambi gassosi con l'ambiente). La superficie esterna della foglia è costituita dall'epidermide, un tessuto composto di piccole cellule strettamente legate le une alle altre senza spazi (come le mattonelle di un pavimento), al di sopra delle quali si deposita la "cuticola“, impermeabile e protettiva. L'epidermide inferiore, rispetto a quello dell'altra faccia, presenta molti più peli e, soprattutto, un numero maggiore di “stomi”. In effetti, gli stomi sono le “bocche” attraverso le quali la pianta può “respirare”. Immediatamente al di sotto dell'epidermide inferiore, si trova il più efficiente tessuto fotosintetico della foglia. È detto "mesofillo a palizzata", per la particolare disposizione delle cellule che lo compongono, di forma allungata e disposte fittamente le une accanto alle altre. (appunto come gli elementi di una palizzata) per sfruttare al meglio la luce che arriva fino a loro. Il mesofillo fogliare è poi rafforzato da nervature composte, a sua volta, da cellule, che hanno la funzione di portare acqua e sali minerali alla foglia e allontanare le sostanze alimentari prodotte, come vedremo, dalla fotosintesi. Le piante sono considerate gli unici organismi in grado di produrre da sole il nutrimento necessario per crescere e vivere attraverso la fotosintesi; il termine è composto da "foto" (luce) e da "sintesi", ad indicare che la produzione di queste sostanze alimentari può aver luogo inutilizzato, viene liberato nell'atmosfera soltanto in presenza di luce. Le piante riescono a realizzare tutto ciò catturando l'energia emanata dal sole tramite le loro foglie. Il meccanismo di assorbimento si realizza, poiché, nelle foglie, esiste una sostanza capace di assorbire le radiazioni solari: un pigmento verde che prende il nome di Clorofilla. Quest'ultima è concentrata in quei corpiccioli defini cloroplasti, localizzati nelle parti verdi della pianta e, in particolare, nelle foglie. Essi svolgono la funzione di produttori di clorofilla se ricevono la necessaria quantità di luce; infatti, non a caso, una piantina posta in un ambiente poco illuminato tende a perdere il proprio colore verde. In effetti, la fotosintesi è un processo che, per reazione di due sostanze quali l'acqua (liquido) e l'anidride carbonica (gas), da luogo ad un gas, l'ossigeno, e ad un prodotto abbastanza complesso, il glucosio (zucchero). La luce è l'agente capace di attivare tale processo. La luce viene assorbita dalla clorofilla, provocando alcuni spostamenti di particelle al suo interno. L'energia che si accumula viene utilizzata per far avvenire le reazioni. Quando si rompono le particelle d'acqua liberano l'ossigeno nell'atmosfera. L'idrogeno, invece, combinandosi con l'anidride carbonica, produce lo zucchero. Il meccanismo attraverso il quale si compie la fotosintesi può essere diviso in due fasi distinte: la fase luminosa e la fase oscura. Fase luminosa (richiede necessariamente la presenza di luce): come si sa nelle foglie ritroviamo i cloroplasti dove, all'interno di questi, è presente la clorofilla ed altri pigmenti minori; sono questi pigmenti che sono in grado di catturare la luce, utilizzando l’acqua assorbita dalle radici, trasformarle in energia. È in questo momento che l'ossigeno proveniente dall'acqua, che rimane inutilizzato, viene liberato come un vero e proprio prodotto di scarto. Fase oscura: finita la necessità della luce nel processo di fotosintesi, la trasformazione continua in questa successiva fase dove l'anidride carbonica, immagazzinata nel processo iniziale, viene finalmente trasformata in zucchero. Come si può osservare, quindi, l'ossigeno dell’aria può essere considerato un importante sottoprodotto della fotosintesi e questo ci fa pensare a quanto siano importanti le piante per l'equilibrio vitale del nostro pianeta e a quanto sia disastroso il disboscamento di sempre più vasti territori. La fotosintesi, infatti, purifica l’aria, sottraendo l'anidride carbonica dannosa a tutti i viventi, e la arricchisce di ossigeno. IN AULA: Possiamo riassumere l'intero processo fotosintetico proponendo in aula le figure: Anidride Carbonica Linergia luminosa 5 ACQUA DO °° O O + OO ese Ò Acqua ZUCCHERI (ENERGIA) OSSIGENO