XVII a. pirmojoje pusėje flamandų gydytojas ir chemikas Janas Baptistas van Helmontas į vazoną su maždaug 90 kilogramų išdžiovintos žemės pasodino 2,3 kilogramo sveriantį gluosnio sodinuką ir penkerius metus jį tik laistė. Gluosnis užaugo iki beveik 77 kilogramų, o žemės sumažėjo vos apie 57 gramus. Van Helmontas padarė išvadą, kad medis užaugo iš vandens, ir iš esmės suklydo: didžioji sausos medienos dalis atsiranda iš oro, iš anglies dioksido, kurį lapai, sugėrę šviesą, paverčia cukrumi. Šis procesas vadinamas fotosinteze. Lietuvos mokyklose apie tai, ko augalui reikia augti, kalbama jau antroje klasėje, šeštoje fotosintezė lyginama su kvėpavimu, o III gimnazijos klasėje nagrinėjamos ir chloroplaste vykstančios reakcijos. 2026 m. birželį vienas fotosintezės bandymas su dumbliais biologijos brandos egzamino pirmojoje dalyje buvo vertinamas 6 taškais iš 40. Šiame straipsnyje rasite fotosintezės lygtį ir jos paaiškinimą paprastais žodžiais, abi fotosintezės stadijas, palyginimą su kvėpavimu, lentelę, rodančią, ko mokomasi kiekvienoje klasėje, ir tikrus egzamino klausimus su atsakymų logika.
Fotosintezė trumpai: kas tai ir kodėl ji svarbi
Fotosintezė — tai procesas, kurio metu augalai, dumbliai ir melsvabakterės, naudodami šviesos energiją, iš anglies dioksido ir vandens pasigamina angliavandenių ir išskiria deguonį. Paprasčiausiai sakant, augalas pasigamina cukraus, dažniausiai įvardijamo kaip gliukozė. Dalis sugertos šviesos energijos virsta chemine energija ir lieka sukaupta cukraus molekulėse, kol augalas arba jį suėdęs gyvūnas tą cukrų suskaido. Bendrojoje biologijos programoje III gimnazijos klasei fotosintezė taip ir apibūdinama — kaip augalų, dumblių ar kai kurių bakterijų ląstelėse vykstantis procesas, kurio metu „šviesos energija paverčiama chemine ryšių energija“.
Svarbi ji todėl, kad beveik visa gyvybė Žemėje priklauso nuo šios sukauptos energijos. Ketvirtokai tai sužino, nagrinėdami mitybos grandines: augalai jose vadinami gamintojais, nes organines medžiagas pasigamina patys, o augalėdžiai ir plėšrūnai jas tik perima. Fotosintezės metu išsiskiriantis deguonis per šimtus milijonų metų prisikaupė atmosferoje, o iš jo susidarė ir nuo ultravioletinių spindulių saugantis ozono sluoksnis. Net akmens anglis, nafta ir gamtinės dujos yra seniai gyvenusių organizmų liekanos, kurių energiją kadaise sugavo fotosintezė.
Fotosintezės lygtis ir ką ji iš tikrųjų sako
Suminė fotosintezės lygtis mokykloje dažniausiai užrašoma taip: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂, o virš rodyklės rašomi žodžiai „šviesa“ ir „chlorofilas“. Žodžiais tai reiškia, kad šešios anglies dioksido molekulės ir šešios vandens molekulės, dalyvaujant šviesai ir chlorofilui, virsta viena gliukozės molekule ir šešiomis deguonies molekulėmis. Kairėje pusėje yra žaliavos: anglies dioksidą augalas paima iš oro, vandenį — šaknimis iš dirvožemio. Dešinėje — produktai: gliukozė lieka augale, o deguonis išsiskiria į aplinką.
Šviesa į lygtį neįrašoma kaip medžiaga, nes ji ir nėra medžiaga — tai energijos šaltinis. Chlorofilas taip pat rašomas virš rodyklės, nes reakcijoje jis nesunaudojamas: jis sugeria šviesą ir perduoda jos energiją toliau. Lygtį verta patikrinti kartu su vaiku: kairėje ir dešinėje yra po 6 anglies, 12 vandenilio ir 18 deguonies atomų. Tai ta pati lygčių išlyginimo logika, kurios mokomasi chemijoje, todėl spragos, apie kurias rašėme straipsnyje apie chemiją 8 klasėje, vėliau išlenda ir biologijoje.
Visuotinėje lietuvių enciklopedijoje ir kai kuriuose vadovėliuose rasite kitą formą: 6CO₂ + 12H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂. Tai nėra nei klaida, nei kitas procesas. Vandens molekulių abiejose pusėse pridėta tam, kad būtų matyti, iš kur atkeliauja deguonis: visi dvylika deguonies atomų, išsiskiriančių dujų pavidalu, kilę iš dvylikos vandens molekulių, o anglies dioksido deguonis lieka cukruje ir naujai susidariusiame vandenyje. Jei vadovėlyje ir sąsiuvinyje vaikas mato skirtingas lygtis, teisingos abi, tik kiekviena parodo kitą dalyką.
Iš kur medis gauna savo masę
Grįžkime prie van Helmonto gluosnio. Bandymas buvo kruopštus: žemę van Helmontas prieš bandymą ir po jo išdžiovino ir pasvėrė, o vazoną uždengė, kad į jį nepatektų dulkių. Klaida slypėjo ne matavimuose, o išvadoje — tuo metu dar niekas nežinojo, kad ore yra anglies dioksido ir kad augalai jį sugeria. Šiandien žinome, kad sausą augalo masę daugiausia sudaro organinės medžiagos, pirmiausia celiuliozė, iš kurios sudarytos ląstelių sienelės, ir kad jos gaminamos iš fotosintezės metu susidariusių cukrų. Maždaug pusę sausos medienos masės sudaro anglis, o ta anglis atkeliavo iš oro.
Dirvožemis augalui reikalingas, bet ne kaip maistas. Iš jo augalas gauna vandens ir mineralinių medžiagų — azoto, fosforo, kalio ir kitų elementų, be kurių negali pasigaminti baltymų ar chlorofilo. Tų medžiagų reikia palyginti nedaug, todėl van Helmonto žemės svoris beveik nepasikeitė. Kai vaikas paklaus, kodėl tamsoje laikomas augalas išblykšta ir ilgainiui nunyksta, nors vandens ir žemės jam netrūksta, atsakymas čia pat: be šviesos žiediniai augalai negali pasigaminti chlorofilo, todėl išblykšta, o be fotosintezės negauna cukraus ir ilgainiui lieka be statybinės medžiagos bei energijos.
Kur vyksta fotosintezė: lapas, chloroplastas ir chlorofilas
Fotosintezė vyksta visose žaliose augalo dalyse, bet daugiausia — lapuose. Lapo viduje yra asimiliacinis audinys, kurio ląstelės pilnos chloroplastų. Anglies dioksidas į lapą patenka pro žioteles — mažytes angas lapo paviršiuje, pro kurias išeina ir deguonis bei vandens garai. Vanduo iš šaknų atkeliauja medienos vandens indais, o pagaminti cukrūs į kitas augalo dalis keliauja karniena. Šie du žodžiai, mediena ir karniena, taps labai svarbūs IV gimnazijos klasėje, kai mokiniai nagrinės medžiagų pernašą augale.
Chloroplastas yra ląstelės organelė, apsupta dviguba membrana. Jo viduje yra skystoji dalis, vadinama stroma, ir plokšti membraniniai maišeliai — tilakoidai, sukrauti į rietuves, vadinamas granomis. Tilakoidų membranose yra chlorofilo a ir chlorofilo b. Šie pigmentai geriausiai sugeria mėlynai violetinę ir raudoną šviesą, o žalią sugeria silpniausiai, todėl daugiau jos atsispindi ir lapai mums atrodo žali. Rudenį chlorofilas suyra greičiau, nei pasigamina, ir tampa matomi geltoni bei oranžiniai karotinoidai, kurie lapuose buvo visą vasarą.
Egzamine chloroplastą reikia atpažinti ne tik mokyklinėje schemoje. 2025 m. birželį III gimnazijos klasės mokiniai, laikę biologijos brandos egzamino pirmąją dalį, tarp keturių elektroniniu mikroskopu padarytų nuotraukų turėjo pažymėti organelę, kuri organinių medžiagų sintezei naudoja saulės šviesos energiją. Pagal Nacionalinės švietimo agentūros (NŠA) rezultatų analizę teisingai atsakė 57,7 proc. kandidatų. Kitame klausime reikėjo pasirinkti teisingą teiginį apie melsvabakteres ir chloroplastus, kurie, mokslininkų manymu, galėjo atsirasti melsvabakterėms patekus į eukariotines ląsteles. Teiginį „Abiejuose vyksta fotosintezė“ pasirinko 56,9 proc., o 20,8 proc. pažymėjo, kad abu yra vienaląsčiai organizmai, nors chloroplastas yra ne organizmas, o ląstelės dalis.
Fotosintezė ir kvėpavimas: du procesai, kurie vyksta kartu
Šeštoje klasėje fotosintezės ir kvėpavimo mokomasi kartu. Bendrojoje programoje fotosintezė apibūdinama kaip procesas, kurio metu gaminamos organinės medžiagos su sukaupta energija, o ląstelinis kvėpavimas — kaip procesas, kurio metu ta energija išsiskiria ir panaudojama organizmo veiklai. Kvėpavimo suminė lygtis atrodo kaip fotosintezės lygtis, perskaityta iš kitos pusės: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energija. Pačios reakcijos ir jų vieta ląstelėje vis dėlto skiriasi: augalų ir dumblių ląstelėse fotosintezė vyksta chloroplastuose, o aerobinis kvėpavimas prasideda citozolyje ir baigiasi mitochondrijose.
Dažna painiava — įsitikinimas, kad augalai dieną fotosintezuoja, o naktį kvėpuoja. Iš tikrųjų augalas kvėpuoja visą parą, kaip ir kiekvienas gyvas organizmas, nes jo ląstelėms energijos reikia nuolat. Šviesoje fotosintezė paprastai vyksta sparčiau nei kvėpavimas, todėl augalas daugiau deguonies išskiria, negu sunaudoja. Tamsoje fotosintezė sustoja, o kvėpavimas tęsiasi, todėl naktį augalas anglies dioksidą išskiria. Skirtumus patogu matyti lentelėje.
| Požymis | Fotosintezė | Ląstelinis kvėpavimas |
|---|---|---|
| Kas vyksta | Gaminamos organinės medžiagos, kaupiama energija | Skaidomos organinės medžiagos, išsiskiria energija |
| Kur ląstelėje | Augalų ir dumblių ląstelėse — chloroplastuose (melsvabakterės chloroplastų neturi) | Augalų, gyvūnų ir grybų ląstelėse — citozolyje ir mitochondrijose |
| Kas vykdo | Augalai, dumbliai, melsvabakterės | Beveik visi organizmai, taip pat ir augalai |
| Kada | Tik šviesoje | Visą parą |
| Sunaudojama | Anglies dioksidas ir vanduo | Gliukozė ir deguonis |
| Susidaro | Angliavandeniai ir deguonis | Anglies dioksidas, vanduo ir ATP |
Dvi fotosintezės stadijos: ko mokomasi III gimnazijos klasėje
Vyresnėse klasėse fotosintezė nagrinėjama kaip dvi susijusios reakcijų grupės. Programoje jos vadinamos nuo šviesos priklausančiomis ir nuo šviesos nepriklausančiomis reakcijomis. Senesniuose vadovėliuose ir Visuotinėje lietuvių enciklopedijoje dar sutiksite pavadinimus „šviesinė reakcija“ ir „tamsinė reakcija“, tačiau antrasis pavadinimas klaidina: nuo šviesos nepriklausančios reakcijos vyksta ne naktį, o dieną, nes joms nuolat reikia medžiagų, kurios susidaro tik šviesoje.
Nuo šviesos priklausančios reakcijos vyksta tilakoidų membranose. Chlorofilas sugeria šviesą, jos energija sužadina elektronus, o vanduo suskaidomas, ir iš jo išsiskiria deguonis. Šių reakcijų metu susidaro du energijos nešikliai — ATP ir NADPH. Antroji stadija, Kalvino ciklas, vyksta stromoje. Čia anglies dioksidas, naudojant ATP ir NADPH energiją, prijungiamas prie organinių molekulių — taip susidaro angliavandeniai. Panaudoti nešikliai, ADP ir NADP⁺, grįžta prie tilakoidų membranų ir vėl „įkraunami“. Taigi viena stadija be kitos ilgai neveikia: tamsoje ATP ir NADPH greitai baigiasi, o be Kalvino ciklo nebūtų kur jų panaudoti.
Viena detalė pasikeitė visai neseniai. Nuo 2026 m. rugsėjo 1 d. galiojančioje pakoreguotoje biologijos programoje, aprašant nuo šviesos nepriklausančias reakcijas, žodžiai „sintetinama gliukozė“ pakeisti žodžiais „sintetinami angliavandeniai“ — šį pakeitimą NŠA pažymėjo III gimnazijos klasės ilgalaikio plano pavyzdyje. Tai tikslesnis apibūdinimas: Kalvino cikle susidaro mažesnės, trijų anglies atomų cukraus molekulės, o iš jų augalas gamina gliukozę, sacharozę, krakmolą ir celiuliozę. Gliukozė lygtyje lieka kaip patogus supaprastinimas, tačiau vieninteliu fotosintezės produktu jos laikyti nereikia. Kitus šių metų programų pakeitimus apžvelgėme straipsnyje apie pakoreguotas bendrąsias programas.
Tame pačiame NŠA ilgalaikio plano pavyzdyje fotosintezei siūloma skirti šešias pamokas: tris — procesui ir chloroplasto sandarai, dvi — praktikos darbui, kuriame tiriama, kaip fotosintezės greitis priklauso nuo apšvietos, ir vieną — fotosintezės vaidmeniui anglies ir deguonies apytakoje. Plane siūloma, kad mokiniai patys paieškotų informacijos apie M. Kalvino ir T. V. Engelmano tyrimus ir ją pristatytų. 1882 m. vokiečių fiziologas T. V. Engelmanas, apšvietęs siūlinį dumblį per prizmę išskaidyta šviesa, pastebėjo, kad deguonies ieškančios bakterijos būriuojasi ten, kur dumblį pasiekia raudona ir mėlynai violetinė šviesa. Melvinas Kalvinas, sekdamas radioaktyviąja anglimi pažymėto anglies dioksido kelią vienaląsčiuose dumbliuose chlorelėse, su bendradarbiais iššifravo ciklą, kuris dabar vadinamas jo vardu, ir 1961 m. gavo Nobelio chemijos premiją. Verta žinoti ir 1941 m. atliktą tyrimą: S. Rubenas, M. Kamenas ir jų bendradarbiai, laikę chloreles vandenyje su sunkiuoju deguonies izotopu, parodė, kad fotosintezės metu išsiskiriantis deguonis kilęs iš vandens, o ne iš anglies dioksido.
Kas lemia fotosintezės greitį
Fotosintezė gali vykti greičiau arba lėčiau, o svarbiausi ją lemiantys veiksniai yra šviesos stipris, anglies dioksido kiekis ir temperatūra. Didinant apšvietą, fotosintezės greitis iš pradžių auga, bet ne be galo: tam tikru momentu jis nustoja didėti, nes procesą ima riboti kitas veiksnys, pavyzdžiui, anglies dioksido trūkumas. Biologijoje toks veiksnys vadinamas ribojančiuoju. Temperatūra veikia per fermentus: šiltėjant reakcijos spartėja, tačiau per didelis karštis fermentus pažeidžia, ir greitis ima mažėti.
Mokykloje tai tiriama praktiškai. NŠA skaitmeninėse mokymo priemonėse paskelbtame darbe „Fotosintezės efektyvumo tyrimas“ kanadinė elodėja, vandens augalas, panardinama į 0,1 proc. natrio hidrokarbonato tirpalą ir uždengiama piltuvėliu, ant kurio užmautas mėgintuvėlis dujoms surinkti. Lempa statoma vis kitu atstumu, keičiant jį kas 5 cm; kiekviename atstume augalas laikomas penkias minutes, o burbuliukai skaičiuojami penktąją minutę. Natrio hidrokarbonatas tirpale tiekia anglies dioksidą, kad šis netaptų ribojančiuoju veiksniu, o kylančius burbuliukus daugiausia sudaro fotosintezės metu išsiskiriantis deguonis.
Toks bandymas turi silpnąją vietą, kurią mokinys turėtų pastebėti. Keičiant atstumą iki lempos, gali keistis ne tik šviesos stipris, bet ir vandens temperatūra, jei lempa kaitina. Todėl naudojamos LED lempos, o patikimesniuose bandymuose šviesa silpninama filtrais, nekeičiant atstumo. Būtent tai tikrino paskutinis 2026 m. egzamino pirmosios dalies klausimas, kurį aptariame toliau.
Ką 2026 m. biologijos VBE paklausė apie fotosintezę
Biologijos valstybinis brandos egzaminas laikomas dviem dalimis: pirmoji, vertinama 40 taškų, laikoma elektroniniu būdu III gimnazijos klasės pabaigoje, o antroji, vertinama 60 taškų, — IV gimnazijos klasėje. 2026 m. birželio pirmojoje dalyje visas ketvirtasis struktūrinis klausimas buvo skirtas vienam fotosintezės tyrimui ir sudarytas iš šešių klausimų po 1 tašką. Taigi vienas bandymas buvo vertinamas 6 taškais iš 40, arba 15 proc. pirmosios dalies taškų. Šią dalį 2026 m. laikę mokiniai antrąją laikys 2027 m., IV gimnazijos klasėje.
Tyrimui naudotas vienaląstis dumblis paprastoji chlorelė, kurio ląstelėse, kaip ir augalų, yra chlorofilo a ir chlorofilo b. Dumblių ląstelės buvo sumaišytos su alginatu ir sulašintos į kalcio chlorido tirpalą, todėl susidarė kieti žali rutuliukai. Į penkis skaidrius indelius įpilta universalaus indikatoriaus tirpalo ir įpūsta anglies dioksido, todėl tirpalas parūgštėjo ir pagelto. Į kiekvieną indelį įdėta po tiek pat rutuliukų, indeliai uždaryti dangteliais, o vienas iš jų dar apvyniotas aliuminio folija ir tapo kontroliniu. Visi indeliai išdėlioti skirtingu atstumu nuo LED lempos ir palikti 30 minučių. Arčiausiai lempos stovėjusiame indelyje tirpalas tapo violetinis, toliau — mėlynas ir žalias, o toliausiai nuo lempos stovėjusiame neapvyniotame indelyje tirpalas liko geltonas.
Klausimų logika tokia. Pirmiausia reikėjo pažymėti, kur dumblio ląstelėse vyksta fotosintezės reakcijos, — chloroplastuose. Tada pasirinkti teisingą paaiškinimą, kodėl į indelius pūstas anglies dioksidas: ištirpęs jis sumažina tirpalo pH, ir visuose indeliuose pradinės sąlygos tampa vienodos. Vienas iš neteisingų atsakymų teigė, kad anglies dioksidas reikalingas kaip energijos šaltinis. Tai klasikinė klaida, nes energiją fotosintezei teikia šviesa, o anglies dioksidas yra šaltinis anglies, iš kurios gaminamas cukrus. Toliau reikėjo susieti spalvą su atstumu: kuo toliau nuo lempos, tuo pH mažesnis, nes silpnesnėje šviesoje dumbliai sunaudoja mažiau anglies dioksido.
Dar trys klausimai tikrino, ar mokinys supranta, kaip suplanuotas tyrimas. Reikėjo atskirti kintamuosius: nepriklausomas kintamasis yra atstumas nuo šviesos šaltinio, priklausomas — tirpalo pH pokytis. Apie kontrolinį indelį reikėjo pasirinkti atsakymą, kad jo tirpalas liko rūgštinis, nes anglies dioksidas nebuvo sunaudotas fotosintezei. Vienas klaidinantis variantas teigė, kad tirpalas tapo šarminis, nes kvėpavimo metu anglies dioksidas sunaudojamas, nors kvėpuodami organizmai anglies dioksidą išskiria, o ne sunaudoja. Todėl tamsoje jo galėjo tik padaugėti. Paskutiniame klausime reikėjo nurodyti, kuo pranašesnis bandymas, kai indeliai uždengiami šviesą tolygiai silpninančiais filtrais: taip šviesos stiprį galima keisti tiksliau, nekeičiant kitų sąlygų.
2026 m. birželio pirmosios dalies klausimų statistikos NŠA dar nepaskelbė, tačiau tai, kaip sekėsi ankstesnei laidai, rodo 2026 m. spalį paskelbta 2025–2026 m. m. biologijos VBE rezultatų statistinė analizė. Šios laidos pirmoji dalis laikyta 2025 m. birželį, antroji — 2026 m. birželį. Abi egzamino dalis pagrindinėje sesijoje laikė 8 843 kandidatai, jų taškų vidurkis — 44,9 iš 100. Pirmosios dalies klausimų vidutinis sunkumas, t. y. vidutiniškai už klausimą surinkta galimų taškų dalis, buvo 61,2 proc., antrosios — 35,2 proc. Į 2025 m. pirmosios dalies klausimą, kuriame lapo schemoje reikėjo įvardyti į lapą patenkančias ir iš jo išsiskiriančias dujas, teisingai atsakė 76,8 proc. kandidatų. Į antrosios dalies klausimą apie kiškius, kurie žiemą nugraužia jaunų medelių žievę, teisingai atsakė tik 32,0 proc. kandidatų: reikėjo įvardyti pažeidžiamą apytakinį audinį — karnieną. Su fotosinteze šį klausimą sieja jos produktai: medžio žievėje esanti karniena gabena lapuose pagamintus cukrus į šaknis, todėl, nugraužus žievę aplink visą kamieną, šaknys lieka be maisto ir medelis dažniausiai nudžiūsta.
Kurioje klasėje mokomasi apie fotosintezę
Fotosintezė nėra vienos pamokos tema. Pagal bendrąsias programas ji grįžta kelis kartus, kiekvieną kartą giliau. 1–6 klasėse ji nagrinėjama gamtos mokslų pamokose, 7–8 klasėse — gamtos mokslų arba, jei taip nusprendė mokykla, atskirose biologijos pamokose, o gimnazijoje — biologijos pamokose. Kada kuris dalykas atsiranda mokyklos tvarkaraštyje, apžvelgėme straipsnyje „Kada mokykloje prasideda kiekvienas dalykas“.
| Klasė | Su fotosinteze susijusios temos |
|---|---|
| 2 klasė | Augalo dalių funkcijos ir kokių sąlygų reikia, kad augalas augtų |
| 4 klasė | Mitybos grandinės, saulės šviesos vaidmuo, augalai kaip gamintojai |
| 5 klasė | Augalo ir gyvūno ląstelės sandara, chloroplastas ir mitochondrija |
| 6 klasė | Fotosintezė ir kvėpavimas, deguonies ir anglies dioksido apytaka gamtoje |
| 7 klasė | Augalų audiniai ir organai, jų ryšys su medžiagų pernaša ir fotosinteze |
| III gimnazijos (11) klasė | Chloroplasto sandara, abi fotosintezės stadijos, greičio priklausomybės nuo apšvietos tyrimas; VBE pirmoji dalis |
| IV gimnazijos (12) klasė | Medžiagų pernaša augale (mediena ir karniena), energijos ir medžiagų virsmai biosferoje; VBE antroji dalis |
Iš lentelės matyti, kad kiekvienas naujas sluoksnis remiasi tuo, kas išmokta anksčiau. Jei šeštokas neatskyrė fotosintezės nuo kvėpavimo, septintoje klasėje ta pati spraga persikels į augalų audinių temą, o vienuoliktokas tas pačias sąvokas turės suprasti chloroplasto ir egzamino bandymo lygmeniu.
Penkios klaidos, kurios gali išlikti iki brandos egzamino
Apie fotosintezę paplitę keli klaidingi įsitikinimai, kurie savaime neišnyksta. Vienas jų 2026 m. egzamine buvo net klaidinantis atsakymo variantas. Verta juos žinoti iš anksto:
- „Augalas maitinasi iš dirvožemio.“ Iš dirvožemio augalas gauna vandens ir mineralinių medžiagų, o didžioji jo masės dalis atsiranda iš ore esančio anglies dioksido.
- „Augalai dieną fotosintezuoja, o naktį kvėpuoja.“ Kvėpuoja jie visą parą, tik dieną fotosintezė paprastai vyksta sparčiau už kvėpavimą.
- „Deguonis atsiranda iš anglies dioksido.“ Išsiskiriantis deguonis kilęs iš vandens, o anglies dioksido deguonis patenka į cukrų ir vandenį.
- „Anglies dioksidas yra energijos šaltinis.“ Energiją teikia šviesa, o anglies dioksidas yra anglies šaltinis.
- „Tamsinės reakcijos vyksta naktį.“ Nuo šviesos nepriklausančios reakcijos vyksta dieną, nes joms reikia šviesoje susidarančių ATP ir NADPH.
Visas penkias klaidas jungia tas pats: mokinys išmoksta žodžius, bet nesusieja jų su tuo, kas nutinka medžiagoms ir energijai. Todėl jas verta taisyti ne kartojant apibrėžimus, o klausiant „iš kur?“ ir „kur dingsta?“.
Kaip padėti vaikui suprasti fotosintezę namuose
Antrokui ar trečiokui užtenka paprasto bandymo su dviem pupelių ar žirnių daigais. Vienas savaitę laikomas tamsioje spintoje, kitas — ant palangės, ir abu laistomi vienodai. Po savaitės vaikas pats pamatys, kad tamsoje augęs daigas išblyško ir ištįso, ir galės atsakyti į tą patį klausimą, kurį antroje klasėje kelia programa: ko augalui reikia, kad augtų.
Šeštokui ar septintokui tiks namuose pakartotas mokyklinis bandymas, tik vietoj elodėjos geriau naudoti špinatų lapus: kanadinė elodėja įrašyta į Lietuvos invazinių rūšių sąrašą, todėl ją draudžiama parduoti ir auginti. Stiklinėje vandens ištirpinkite žiupsnelį geriamosios sodos ir įlašinkite lašelį indų ploviklio. Iš šviežio špinato lapo šiaudeliu išspauskite keliolika apvalių skritulėlių, sudėkite juos į švirkštą be adatos ir įtraukite šiek tiek paruošto tirpalo. Užspauskite švirkšto galą pirštu ir kelis kartus patraukite stūmoklį: iš lapų pasišalins oras ir skritulėliai nugrims. Tada supilkite juos kartu su tirpalu į stiklinę ir ją pastatykite po stalo lempa. Po keliolikos minučių skritulėliai vienas po kito ims kilti į paviršių, nes tarpuose tarp lapo ląstelių kaupiasi fotosintezės metu išsiskiriantis deguonis. Jei antrą tokią pat stiklinę apvyniosite folija, joje skritulėliai liks dugne, o toliau nuo lempos pastatytoje stiklinėje jie kils lėčiau. Geriau naudoti LED lempą, kuri beveik nekaitina vandens, ir pasirūpinti, kad ant lempos ir jos laido nepatektų vandens. Svarbiausia ne pats bandymas, o pokalbis po jo: kas pakėlė skritulėlius, iš kur atsirado tos dujos ir kodėl tamsoje nieko neįvyko.
Gimnazistui naudingiausia ne kartoti apibrėžimus, o paaiškinti savo žodžiais. Paprašykite jo iš atminties nupiešti lapo ar chloroplasto schemą ir prie kiekvienos rodyklės pasakyti, kas ten patenka ir kas išeina. Tada pasiūlykite spręsti tikras NŠA užduotis, kurias galima rasti nemokamai, kaip aprašėme straipsnyje apie tai, kur rasti NMPP, PUPP ir VBE užduotis. Jose fotosintezės žinios dažniausiai tikrinamos remiantis bandymu, grafiku ar nuotrauka, o ne klausimu „kas yra fotosintezė?“. Jei vaikas gali paaiškinti, kodėl kontroliniame indelyje tirpalas liko rūgštinis, jis temą supranta geriau, nei rodytų atmintinai išmoktas apibrėžimas.
Kada verta kreiptis į biologijos korepetitorių
Pagalbos verta ieškoti ir tada, kai mokinys apibrėžimus moka, bet nesugeba jų pritaikyti — neatskiria fotosintezės nuo kvėpavimo, nesupranta, ką rodo grafikas, pasimeta, kai bandymo aprašymas užima pusę puslapio, — ir tada, kai procesą supranta, bet painioja sąvokas. Biologijos egzamine taškai prarandami abiem atvejais: NŠA duomenimis, 2025–2026 m. m. laidoje už žinių ir supratimo klausimus kandidatai vidutiniškai surinko 44 proc. galimų taškų, už taikymo — 47 proc., už aukštesniųjų mąstymo gebėjimų — 42 proc.
Ypač tai svarbu tiems, kurie biologiją renkasi dėl medicinos ar kitų gyvybės mokslų studijų — plačiau rašėme straipsniuose apie stojimą į medicinos studijas ir apie tai, kokius brandos egzaminus rinktis. Pirmoji egzamino dalis laikoma jau III gimnazijos klasės birželį, todėl fotosintezę, ląstelinį kvėpavimą ir ląstelės sandarą tvirtai mokėti reikia jau vienuoliktoje klasėje. Egzamino struktūrą ir pasiruošimo kryptis apžvelgėme biologijos VBE gide, o jei norite, kad vaikui kas nors padėtų sistemingai, biologijos korepetitorių galite rasti Edtalk platformoje — biologijos pamokos vyksta internetu, todėl mokytis galima iš bet kurios Lietuvos vietos.
Fotosintezė iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip viena lygtis, kurią reikia išmokti. Iš tikrųjų tai atsakymas į paprastą klausimą, kurį XVII a. kėlė ir van Helmontas: iš ko auga medis? Kai vaikas tai supranta, lygtis, chloroplastas ir egzamino bandymas tampa ne atskiromis žiniomis, o viena istorija apie šviesą, orą ir vandenį.
