Содержание
-
МЕТАБОЛИЗМ фотосинтез
Подготовила Голубева С.В. г. Лесосибирск 3 часть
-
Заполни таблицу Фазы фотосинтеза
ФОТОСИНТЕЗ - ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ СОЛНЦА В ЭНЕРГИЮ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ
- Основным источником энергии для всех живых существ, населяющих нашу планету, служит энергия солнечного света, которую аккумулируют непосредственно только зеленые растения, в том числе водоросли, редкие простейшие, зеленые и пурпурные бактерии. Их клетки за счет энергии солнца способны синтезировать органические соединения: углеводы, жиры, белки и др.
- Зеленый цвет фотосинтезирующих клеток зависит от наличия в них хлорофилла, поглощающего свет в красной и синей частях спектра и пропускающего лучи, которые дают при смешении зеленый цвет.
Заполни таблицу Сравнительная характеристика процессов дыхания и фотосинтеза
-
Солнечный свет
Е
- н2о
- АТФ Н+
- СВЕТОВАЯ ФАЗА
- ТЕМНОВАЯ ФАЗА
- О2
- СО2
- ГЛЮКОЗА
- ФОТОСИНТЕЗ
- ЗНАЧЕНИЕ ФОТОСИНТЕЗА
Заполни таблицу
-
- Строма
- Строма
- Грана
- Грана
- Тилакоид
- Ламелла
- Ламелла
- Оболочка хлоропласта
- Капелька жира
У эукариот фотосинтез происходит в особых органеллах, называемых хлоропластами.
Хлоропластыокружены двойной мембраной. В хлоропластах всегда содержится хлорофилл , локализованные в системе мембран, которые погружены в основное вещество хлоропласта – строму. Мембранная система – это место, где протекают световые реакции фотосинтеза. В мембранах также находятся ферменты и переносчики электронов. Вся система состоит из множества плоских, заполненных жидкостью мешков, называемых тилакоидами. Тилакоидыместами уложены в стопки – граны.
В строме происходят темновые реакции фотосинтеза. По своему строению строма напоминает гель; в ней находятся растворимые ферменты, в том числе ферменты цикла Кальвина, а также другие химические соединения, в частности сахара и органические кислоты. Избыток углеводов, образовавшихся в процессе фотосинтеза, запасается здесь в виде зерен крахмала.
-
Мембрана тилакоида
- строма
- Н+ -резервуар
- АТФ-аза
- Н+ -резервуар
- 2е-
- е-
- е-
- Фотолиз воды
- 2Н2О 2Н+ + 2ОН-
- 2ОН- Н2О + 1/2О2 +2е-
- Н2О 2Н+ + 1/2 О2+ 2 е-
- О2
- е-
- е-
- хлорофилл
- Н+
- Н+
- Н+
- АДФ+Ф
- АТФ
- НАДФ+
- +НАДФ•Н
Световая фаза
подробнее
-
- Н2О
- О2
- Цикл Кальвина
- СО2
- крахмал
- Аминокислоты
- Жирные кислоты
- Глюкоза
- НАДФ+
- НАДФ•Н
- АДФ+Ф
- АТФ
- подробнее
Темновая фаза
-
Первая фаза фотосинтеза носит название световой, так как она протекает только под действием солнечной энергии. Реакции световой фазы происходит на мембранах тилакоидов, где располагается фотосинтезирующий пигмент хлорофилл.
В световую фазу происходит несколько процессов:
- возбуждение хлорофилла квантами света и перемещение возбужденных электронов
- ХЛОРОФИЛЛ свет (hv) ХЛОРОФИЛЛ+2 + 2е- фотолиз воды под действием света, образование кислорода и протонов водорода
- Н2О 2Н+ + ½ О2 + 2е-; синтез молекул АТФ за счет энергии возбужденных электронов
- АДФ + ФН АТФ;
- соединение водорода с переносчиком НАДФ+ и образование НАДФ2Н.
- НАДФ+ + 2Н+ +2е- НАДФ•2Н
- Синтез АТФ и НАДФ•2Н протекает на мембранах тилакоидов и сопряжен с переносом возбужденных электронов по электронно-транспортной цепи.
Таким образом, энергия солнца преобразуется в энергию возбужденных электронов, а далее запасается в процессе синтеза в молекулах АТФ и НАДФ•2Н.
Суммарное уравнение реакций световой фазы:
Н2О + НАДФ+ + 2АДФ + 2ФН НАДФ•2Н + ½ О2
Световая фаза
-
- 2АТФ
- 2АДФ
- 2НАДФН
- 2 НАДФ+
- Глюкоза
- Углекислый газ
Темновая фаза
Глюкоза непосредственно синтезируется в темновую фазу фотосинтеза.
Эту фазу иначе ещё называют фиксацией углекислого газа, так как здесь происходит усвоение углекислого газа и его восстановление.
Реакции темновой фазы протекает в строме хлоропластов, куда поступают молекулы АТФ и НАДФ•2Н , синтезируемые в световую фазу, и углекислый газ из атмосферы.
Здесь происходит связывание молекул СО2, активирование соединений за счет АТФ (фосфорилирование), восстановление углерода водородом из НАДФ•2Ни синтез глюкозы.
В строме хлоропласта постоянно присутствует пятиуглеродный углевод (пентоза), связанный с двумя остатками фосфорной кислоты – рибулозодифосфат. Это вещество как бы начинает цикл. Происходит фиксация неорганического углерода.
Образующееся шестиуглеродное соединение неустойчиво и сразу же распадается на два триозофосфата.
Далее происходит активирование этих веществ молекулами АТФ и образуются две молекулы триозодифосфата.
После этого происходит восстановление триозодифосфатов молекулами НАДФ•2Н;
Две молекулытриозы соединяются между собой, и образуется глюкоза, которая может в дальнейшем превращаться в сахарозу, крахмал и другие полисахариды.
Часть молекул триоз может использоваться для синтеза аминокислот, глицерина, высших жирных кислот.
Частично триозы продолжают участвовать в циклических реакциях и превращаются вновь в пентозу, которая замыкают цикл.
В реакциях участвуют одновременно шесть молекул каждого вещества.
Для синтеза одной молекулы глюкозы цикл должен повториться шесть раз.
9. Освобожденные молекулы АДФ и НАДФ+ вновь возвращаются к мембранам тилакоидов для участия в световых реакциях.
-
Значение фотосинтеза
«… луч солнца… упал на зелёную былинку пшеничного ростка …Он … затратился на внутреннюю работу … превратясь в растворимый сахар … отложился, наконец, в зерне в виде крахмала или в виде клейковины. В той или другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он преобразовался в наши мускулы, в наши нервы. Этот луч солнца согревает нас.
Он приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем мозгу.
К.А. Тимирязев фильм
-
2.Озоновый экран
Ещё одно важнейшее следствие выделения растениями кислорода – образование озонового экрана в верхних слоях атмосферы на высоте около 25км. Озон (О3) образуется в результате фотодиссоциации молекул О2 под действием солнечной радиации. Озон удерживает большую часть ультрафиолетовых лучей, губительно действующих на все живое . Возможность частичного разрушения озонового экрана из-за загрязнения атмосферы промышленности и другими отходами – серьёзная проблема охраны биосферы.
Космическая роль растений
1.Накоплениеорганической массы.
В процессе фотосинтеза наземные растения образуют 100-172 млрд.т, а Растения морей и океанов -60-70 млрд.т биомассы в год. Общая масса животных на Земле -23 млрд.т, что составляет около1% от растительной биомассы. Из этого количества 20 млрд.т приходится на обитателей суши, а 3 млрд.т – на животных и микроорганизмы гидросферы.
За время существования жизни на Земле органические остатки накапливались и модифицировались. На суше эти органические вещества представлены в виде подстилки, гумуса и торфа, из которых при определённых условиях образовался уголь. В морях и океанах орг.остатки оседали на дно и входили в состав осадочных пород (20 000 000 млрд.т) а также под действием микроорганизмов, повышенных температур и давления образовались газ и нефть (10 000 - 12 000 млрд.т)
3. Накопление кислорода в атмосфере.
Первоначально в атмосфере Земли О2 присутствовал в следовых количествах.
В настоящее время он составляет 21% по объему воздуха. Появление и накопление кислорода в атмосфере связано с жизнедеятельностью зелёных растений.
Ежегодно в ходе фотосинтеза кислород поступает в атмосферу в количестве 70 – 120 млрд.т. Этот кислород необходим для дыхания всех гетеротрофов – бактерий, грибов, животных и человека, а также зелёных растений в ночное время.
Особое значение в подержании высокой концентрации кислорода в атмосфере имеют леса. Подсчитано, что 1 га леса весной и летом за час выделяют кислорода в количестве, достаточном для дыхания 200 человек.
4. Обеспечение постоянства содержание постоянства содержания СО2 в атмосфере.
Образование органических веществ гумуса, осадочных пород и горючих ископаемых выводило значительные количества СО2из
Круговорота углерода. В атмосфере Земли
СО2 становилось все меньше и в настоящее время он составляет только 0,03% ( по объёму), или 711 млрд.т в пересчете на углерод.
Фотосинтез, с одной стороны, дыхание организмов и карбонатная система океана, с другой, поддерживают относительно постоянный уровень СО2 в атмосфере.
Тенденция к повышению содержания СО2
В атмосфере из-за сжигания огромных количеств нефти, газа и др.причин может способствовать увеличению средней температуры на поверхности Земли, что приведет к ускорению таяния ледников в горах и на полюсах и затоплению прибрежных зон.
-
Задача.
За сутки один человек массой в 60 кг при дыхании потребляет в среднем 30 л кислорода (из расчета 200 см3 на 1 кг массы в 1 ч).
Одно 25-летнее дерево – тополь – в процессе фотосинтеза за 5 весенне-летних месяцев поглощает около 42 кг углекислого газа. Определите, сколько таких деревьев обеспечат кислородом одного человека.
Твоя оценка – от 5 – кол-во перевернутых картинок.
Заполните таблицу Фазы фотосинтеза
-
Сравнительная характеристика процессов дыхания и фотосинтеза
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.