Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint
на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:
подумаем вместе Огромные достижения в изучении механизмов этого процесса были достигнуты лишь во второй половине XX века.Благодаря этому процессу, существует весь органический мир нашей планеты.Этот процесс способствует образованию защитного озонового слоя.В результате этого процесса образуются сложные органические вещества.В результате этого процесса возможна жизнь аэробных организмов.Этот процесс -важнейший поставщик кислорода на планете.Об этом процессе писал выдающийся ученый К. А. Тимирязев в своей книге «Солнце, жизнь и хлорофилл». Содержание Цель урока:Изучить сущность биосинтеза углеводов - процесс фотосинтеза.Задачи: 1.Познакомиться с определением –фотосинтез, историей открытия процесса.2. Изучить строение хлоропласта, зарисовать.3. Выявить и сравнить основные этапы фотосинтеза.4. Раскрыть биологическое значение процесса. Фотосинтез Фотосинтез – процесс превращения углекислого газа и воды в углеводы и кислород под действием энергии солнечного света. Образующиеся углеводы используются в качестве пищи, а кислород поступает в атмосферу. История открытия Первым обнаружил, что растения выделяют кислород, английский химик Джозеф Пристли около 1770.В 1817 г. два французских химика, Пельтье и Каванту, выделили из листьев зеленое вещество и назвали его хлорофиллом. В 1845 г. немецкий физик Роберт Майер утверждал о том, что зеленые растения преобразуют энергию, солнечного света в химическую энергию. История открытия Климент Аркадьевич Тимирязев показал, что фотосинтез проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла.Русский ботаник Андрей Сергеевич Фаминцын доказал, что этот процесс может идти и при искусственном освещении. История открытия В 20 в. было установлено, что процесс фотосинтеза начинается на свету в фоторецепторах хлорофиллов, однако многие из последующих стадий могут протекать в темноте. В 1941 американский биохимик Мелвин Калвин показал, что первичный процесс фотосинтеза заключается в фотолизе молекул воды, в результате чего образуются кислород и водород, идущий на восстановление диоксида углерода до органических веществ.В 1960 году газеты США и других стран оповестили мир о том, что известный американский химик-органик Роберт Берне Вудворд добился небывалого - осуществил синтез хлорофилла. Вспоминаем! Какие пластиды растений вам известны? Вспоминаем! Какие пигменты растений вы можете назвать? Отдыхаем! 1. Вертикальные движения глазными яблоками:вверх-вниз.2. Горизонтальные движения глазными яблоками: влево – вправо.3. Часто поморгать глазами в течение 10-15 раз.4. Работа глаз на разном расстоянии. Посмотрите пристально на самую близкую, хорошо видимую, деталь, после этого, переведите свой взгляд куда-то вдаль и постарайтесь увидеть более отдаленные предметы. Хлоропласты рис.16, стр.36 зарисовать в тетрадьЯвляются двумембранными органеллами. Внутренняя мембрана хлоропласта имеет выросты-тилакоиды. Тилакоиды высших растений группируются в граны, соединяются ламеллами.Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой.В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна. хлоропласты процессы световой фазы Процессы световой фазы Процессы темновой фазы Проверим! Световая фаза Темновая фаза Протекает на мембранах тилакоидов возбуждение хлорофилла –а, фотолиз воды, восстановление фермента, синтез АТФ О2 ОН, Н, АТФ, НАДФ*Н, Протекает в строме расщепление АТФ с высвобождением энергии, синтез органических веществ в присутствии НАДФ*НС6Н12О6 – глюкоза (в дальнейшем расщепляется до СО2 и Н2О) 1. Укажите значение пластид в жизни растения и в процессе фотосинтеза Повторим! Повторим! 2.Установите соответствия между процессом и конечными продуктами синтеза А) световая фазаБ) темновая фаза Процессы протекают в строме хлоропластовПроцессы проходят с образованием сложных органических веществФотолиз водыОбразование АТФ и НАДФ-Н2Процессы протекают на мембранах тилакоидовОбразование С6Н12О6 Повторим! 3. Найдите и исправьте ошибкиCO2 + 6H2O = C5H12O6 + 5O2 Проверим! 1. Хромопласты – пластиды, содержащие красные и желтые пигменты, окрашивание цветов и плодов и тем самым привлечение опылителей и распространителей семян.Хлоропласты- пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, участвуют в процессе фотосинтезаЛейкопласты – пластиды, содержащие бесцветные пигменты, синтез, накопление и хранение запасных питательных веществ.2. А) 3, 4, 5 Б) 1, 2, 63. 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6 + 6О2 внимание вопрос! Как вы считаете, почему К. А. Тимирязев назвал роль зеленых растений «космической»? Значение фотосинтеза Основной источник кислорода для всех живых существИсточник органического вещества планеты Источник топлива«Страж» атмосферы Земли (способствует образованию защитного озонового слоя) Значение фотосинтеза Всё многообразие жизни на нашей планете возможно благодаря процессу фотосинтеза! Домашнее задание 1.Прочитайте параграф 11, ответьте устно на вопросы после параграфа.2. Ответьте на вопрос: «Какие выводы можно сделать, исходя из интенсивности фотосинтеза,и где это можно применить?»3. Посмотрите материал, пройдя по ссылке: Значение фотосинтеза
Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров – аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки (АТФ).
Биосинтез углеводов идет принципиально иначе. В клетках растений мономеры – моносахариды – образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называют фотосинтезом (от греч. photos – "свет" и synthesis – "соединение").
Созданные в клетке моносахариды (см. также § 5 ) (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.
Фотосинтез – процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.
Хлоропласты (см. также § 8 ) – это внутриклеточные органоиды (пластиды), которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет. В растительной клетке обычно содержится от 15 до 50 хлоропластов.
Фотосинтез – сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Многолетние исследования фотосинтеза показали, что он включает в себя две стадии: световую и темновую.
Первая стадия фотосинтеза – световая. Под действием энергии света молекулы хлорофилла (и других соединений, называемых переносчиками) возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) к АДФ . Другая часть электронов принимает участие в расщеплении (разложении) воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Разложение воды происходит внутри хлоропласта.
Образовавшийся при расщеплении воды водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов – окисленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат , или НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и заканчивается первая стадия фотосинтеза.
Участие энергии света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию называют еще стадией световых реакций .
Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт при расщеплении воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.
Вторая стадия фотосинтеза – темновая. Здесь используются образовавшиеся в процессе световых реакций продукты. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы – моносахариды . Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы (С 6 Н 12 О 6), из которых путем полимеризации создаются полисахариды – целлюлоза, крахмал, гликоген и другие сложные органические соединения. Поскольку все реакции на этой стадии идут без участия света, ее называют стадией темновых реакций .
По теме «Синтез углеводов – фотосинтез»
Учитель
Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов – фотосинтезе.
Задачи урока:
Выявить условия, необходимые для фотосинтеза;
Рассмотреть световую фазу фотосинтеза, механизм использования энергии света в гранах хлоропластов, расщепление воды, образование кислорода, АТФ, темновую фазу фотосинтеза, восстановление углекислого газа до углевода;
Обосновать космическую роль зелённых растений;
Проконтролировать первичное усвоение знаний с помощью дидактических материалов.
Оборудование: таблицы по общей биологии, схема “Процесс фотосинтеза”, карточки, презентация.
Тип урока: изучение нового материала.
Ход урока
Организационный момент: Здравствуйте, кто готов к уроку посмотрите на меня, спасибо, садитесь.
Проверка готовности к уроку.
Презентация.
Слайд 1
Мотивация: Обратите внимание на тему нашего урока, сейчас вы услышите историю и, скорее всего, догадаетесь: о каком процессе идет речь?
Уч-ся слушают
История.
Слайд 2-6
Около 5-7 млрд. лет назад в круговом вихре газов и космической пыли образовались Солнце, Земля и другие планеты Солнечной системы. Земля постепенно остывала, её затвердевшую кору окружали газы - аммиак , метан, водород , сероводород - водяной пар. Они образовали первичную атмосферу планеты. Охлаждаясь пар, выпадал дождями и создавал первичный океан Земли. В его верхнем слое 4 млрд. лет назад появились первые организмы, они получали энергию и материал для построения своего тела только из органической пищи. Со временем их количество росло, началась конкуренция за пищу. В этот период появилась чудо - молекула в некоторых клетках, её появление вызвало на Земле настоящую биохимическую революцию.
При участии этой молекулы из обыкновенной воды и углекислого газа в клетках организмов шло самостоятельное образование органического вещества для построения тела и энергии. А вода на свету разлагалась до водорода и кислорода. В результате атмосфера насытилась кислородом.
Прошло много миллионов лет, прежде чем этим процессом заинтересовались ученые.
Слайд 7
В 1630 году голландский врач Ян Баптист Ван Гальмонт обнаружил, что ива, растущая в горшке, за 5 лет увеличила вес на 74 кг, а вес почвы уменьшился на 57 г. Ученый сделал вывод, растение само образует органические вещества.
1752 год - был первым, кто начал понимать роль зеленого растения на нашей планете, но не успел экспериментально проверить свои мысли.
Английский химик Д. Пристли в 1771 году собрал газ, который выделяют растения и доказал, что этот газ поддерживает жизнь.
С 1835 по 1840 год был изучен химизм этого процесса, французский академик Буссенго составил окончательную реакцию процесса, он же установил, что СО2 в растение попадает через устьица.
Слайд 7
И только в 60-х гг. 19 века русский ученый Климентий Аркадьевич Тимирязев доказал, что решающую роль в этом процессе играют молекулы хлорофилла. Он очень образно описал это явление “Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил Вам сахар, крахмал, жиры и зерно, – он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений”. Климент Аркадьевич первый обобщил все данные об этом процессе, которые были известны в науке к началу XX века и сформулировал научное понятие этого процесса в книге “Жизнь растений”. Итак, о каком же процессе идёт речь?
Слайд 8
Ответ: фотосинтез.
Ученики: запись темы в тетрадь: "Космический процесс - фотосинтез".
Слайд 9
Перед нами сегодня стоит цель: узнать где происходит фотосинтез (локализация, при каких условиях), как (химизм процесса), для чего (его значение)
Ученики: схема в тетради.
Учитель: Этот процесс нами изучался уже в 6 классе , на уроках ботаники, давайте вспомним определение, что такое фотосинтез?
Ученики: отвечают на вопросы.
Слайд 10
Вспоминаем определение, (греч. фотос - свет, синтез - образование, создание).
Фотосинтез – процесс образования органических веществ из неорганических при участии солнечного света молодцы!
Учитель: Вспомним, для каких организмов по способу питания характерен этот процесс? К какому царству живой природы они принадлежат?
Слайд 11
Ответ: Для растений, т. е. автотрофов - организмы способные сами синтезировать органические вещества из неорганических (греч. аутос - сам, трофо - питание).
Слайд 12
Учитель: Ну, а теперь обратите внимание на стихотворение в инструктивной карте, прочитав его, вы найдёте условия, которые необходимы для фотосинтеза. Приложение 1
Ученики: выполняют задание.
Вода, по стеблям поднимаясь
Идет к зеленому листу
И с СО2 соединяясь
Дает нам сахар на свету.
Вот так творение природы -
Полезный, добрый хлорофилл
Способен прокормит народы
Хотя уж к вечеру без сил.
Слайд 13
Ученики: записывают в тетрадь.
Условия фотосинтеза:
Хлорофилл,
Углекислый газ.
Учитель: Мы из стихотворения узнали, что свет и вода необходимы для фотосинтеза, а экспериментальная группа выяснила это опытным путем
Слайд 14-21
Отчет группы по слайдам, с демонстрацией результатов.
Слайд 22
Группа делает выводы по своей работе.
Учитель: Мы выяснили, фотосинтез характерен для растительного организма, а где именно протекает? какой орган растения приспособлен к нему: содержит хлорофилл, поглощает солнечный свет, поглощает воду и углекислый газ
Ответ: лист.
Учитель: Верно, это главный фотосинтезирующий орган высших растений, давайте вспомним его строение, так как оно тесно связано с функциями, сами убедитесь в этом. Таблица. Слайд 23
Уч-ся: сообщение.
Слайд 24
Приспособления листа к фотосинтезу:
Прозрачная кожица (эпидермис),
Столбчатая паренхима с большим количеством хлоропластов,
Устьица для газообмена,
Жилка для проведения воды и минеральных солей,
Плоская форма листа для увеличения площади поглощения солнечного света,
Листовая мозаика,
Поворот листа на черешке к солнцу (фототаксис).
Учитель: Итак, нашли орган воздушного питания, действительно лист приспособлен к фотосинтезу, имеется хлорофиллоносная ткань. В каких органоидах осуществляется весь процесс?
Ответ: в хлоропластах.
Слайд 25
Учитель: Вспомните, какое строение имеют хлоропласты (§ 11, рис. 16), как их строение соответствует выполняемой ими функции? (Диск, две мембраны, загибами внутренней мембраны образованы мешочки-тилакоиды, уложенные в стопки-граны. В мембраны тилакоидов встроены молекулы хлорофилла, он и улавливает энергию света; в тилакоидах происходит превращение световой энергии в химическую энергию АТФ)
Рассказ ученика о строении хлоропластов.
Слайд 26
Главное вещество фотосинтеза – зелёный пигмент – хлорофилл. Это сложное органическое вещество, в центре которого находится атом магния. Хлорофилл находится в мембранах тилакоидов гран, из-за чего хлоропласты приобретают зелёный цвет, а благодаря хлоропластам и остальная часть клетки и весь лист становятся зелёными.
Название молекулы хлорофилла (от греч. "хлорос" - зеленый и "филон" - лист).
Слайд 27
С локализацией выяснили. Теперь подробнее разберем условия, ответим на вопрос: как идет фотосинтез? Ознакомимся с химизмом фотосинтеза.
Учитель: Фотосинтез – процесс образования углеводов из неорганических веществ – СО2 и Н2О при использовании энергии солнечного света.
Общее уравнение фотосинтеза.
В ходе этого процесса из веществ, бедных энергией – углекислого газа и воды – образуется углерод глюкоза С6Н12О6 – богатое энергией вещество, кроме того, образуется молекулярный кислород.
Уравнение показывает только количественные соотношения веществ, участвующих в фотосинтезе. Разберём всю цепь реакций этого процесса.
Слайд 28
Ученики: Начертить в тетради таблицу.
Фаза фотосинтеза | Уравнение реакции | Источник энергии | Итог. Суть фазы |
|
По современным данным фотосинтез включает два типа реакций: световые (светозависимые) и темновые (не зависящие от света). Световые реакции территориально привязаны к пространству, ограниченному тилакоидами. Темновые проходят в строме хлоропласта.
Ознакомимся с химизмом фотосинтеза по схеме “Процесс фотосинтеза”.
Слайд 29
Рисунок 1
Световая фаза
Её смысл – превратить световую энергию солнца в химическую энергию молекул АТФ и других молекул, богатых энергией. Эти реакции протекают непрерывно, но их легче изучать, разделив на три стадии:
Уч-ся: работа с таблицей.
Приложение 1
1. а) Свет, попадая на хлорофилл, сообщает ему достаточно энергии для того, чтобы от молекулы мог оторваться один электрон; б) электроны захватываются белками-переносчиками, встроенными, наряду с хлорофиллом, в мембраны тилакоида и выносятся на сторону мембраны, обращённую в строму; в) в строме всегда есть вещество, являющееся переносчиком водорода, по своей природе оно является динуклеотидом и называется сокращённо НАДФ+ – окисленная форма (никотин–амид–аденин–динуклеотид–фосфат). Это соединение захватывает возбуждённые светом e и протоны, которые всегда есть в строме, и восстанавливается, превращаясь в НАДФ·H2.
2. Молекулы воды разлагаются под действием света (фотолиз воды): образуются электроны, Н+ и O2. Электроны замещают e , утраченные хлорофиллом на стадии 1. Протоны пополняют протонный резервуар, который будет использоваться на стадии 3. Кислород выходит за пределы клетки в атмосферу.
3. Протоны, накапливаясь внутри тилакоида, образуют положительно заряженное электрическое поле. Со стороны, обращённой в строму, мембрана заряжена отрицательно. Постепенно разность потенциалов по обе стороны мембраны возрастает и, когда она достигает критической величины (? 200 милливольт), открывается пора в ферменте, встроенном в мембрану тилакоида (фермент называется АТФ-синтетаза). Протоны устремляются по протонному каналу в ферменте наружу – в строму. На выходе из протонного канала создаётся высокий уровень энергии, который идёт на синтез АТФ (АДФ + Фн > АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях образования углеводов.
Итак, результат световой фазы – образование молекул, богатых энергией АТФ и НАДФ·H2, и побочного продукта – O2?.
Темновая фаза
Эта фаза проходит в строме хлоропласта, куда поступает CO2 из воздуха, а также продукты световой фазы АТФ и НАДФ·H2. Здесь эти соединения используются в серии реакций, “фиксирующих” CO2 в форме углеводов. Проследим по схеме: CO2 присоединяется к пятиуглеродному сахару (рибулёзодифосфату), который есть в строме. Образующаяся при этом шестиуглеродная молекула нестабильна и сразу расщепляется на две трёхуглеродные молекулы, каждая из которых присоединяет фосфатную группу от АТФ. Обогащённая энергией молекула становится способной присоединить водород от переносчика НАДФ·H2. На пятом этапе судьба трёхуглеродных молекул может быть различной: одни из них соединяются друг с другом и образуют шестиуглеродные молекулы, например, глюкозы, а те дальше объединяются в сахарозу, крахмал, целлюлозу и другие вещества. Другие трёхуглеродные молекулы используются для синтеза аминокислот, присоединяя азотсодержащие группы. Наконец, третьи вовлекаются в длинный ряд реакций, основной результат которых сводится к превращению пяти трёхуглеродных молекул в три пятиуглеродные молекулы рибулёзодифосфата. Он снова присоединяет углекислый газ, увеличивая общее количество фиксированного углерода в растении. Иными словами, процесс представляет собой цикл Кальвина (Нобелевская премия 1961 г).
Для создания одной молекулы глюкозы цикл должен повториться шесть раз: при этом всякий раз к запасу фиксированного углерода в растении прибавляется по одному атому углерода из CO2.АДФ, Фн и НАДФ+ из цикла Кальвина возвращаются на поверхность мембран и снова превращаются в АТФ и НАДФ·H2.
В дневное время, пока светит солнце, в хлоропластах не прекращается активное движение этих молекул: они снуют туда и сюда, как челноки, соединяя два независимых ряда реакций. Этих молекул в хлоропластах немного, поэтому АТФ и НАДФ·H2, образовавшиеся днём, на свету, после захода солнца быстро расходуются в реакциях фиксации углерода. Затем фотосинтез прекращается до рассвета. С восходом солнца вновь начинается синтез АТФ и НАДФ·H2, а вскоре возобновляется и фиксация углерода.
Слайд 30
Проверка таблицы на слайде.
Уч-ся: взаимопроверка в парах.
Слайд 31
Несмотря на пространственную и временную локализацию световой и темновой фаз, они взаимосвязаны между собой. На схеме укажите вещества, посредством которых они связаны.
Уч-ся: выполняют задание.
Ответить на вопрос: идет ли темновая фаза на свету?
Уч-ся: отвечают на вопрос.
Слайд 32
Учитель: Итак, в результате фотосинтеза происходит превращение световой энергии в энергию химических связей в молекулах органических веществ. А растения, таким образом, являются посредниками между Космосом и жизнью на Земле”.
утверждал, что фотосинтез играет космическую роль на планете Земля, согласны ли вы с ним? В чём заключается космическая роль фотосинтеза?
Уч-ся: работают с учебником стр. 39, отвечают на вопросы.
Слайд 33. Сверьтесь со слайдом.
Уч-ся: сверяют ответы.
Космическая роль фотосинтеза:
1) выделение кислорода для дыхания живых организмов,
2) поглощение углекислого газа, поддержание постоянного газового состава,
3) образование органического вещества - пища гетеротрофов,
4) перекачка солнечной энергии из космоса на Землю (энергетические ресурсы – нефть, уголь, торф),
5) образование озонового слоя, защитного экрана от УФЛ.
Учитель: Таким образом, мы можем сделать вывод, что без фотосинтеза живые организмы на земле существовать не могут, это величайший процесс.
Слайд 34
Уч-ся: записывают вывод в тетрадь.
Слайд 35
Учитель: Подведем итоги урока, для этого вернемся к цели. Нам необходимо было узнать где? как? и для чего проходит фотосинтез? Узнали? (озвучить по слайду), цель выполнена.
Уч-ся: выполняют задание.
Фотосинтез.
Слайд 36
органическое |
||
хлоропласт, | световая, | вещество, |
хлорофилл, | темновая | |
свет, СО2, вода |
Закрепление.
Рефлексия.
Слайд 37
Учитель: А теперь представьте такую ситуацию, ваш друг сдаёт экзамен по биологии , и ему попался вопрос о фотосинтезе, как ему помочь? Вы можете отправить ему короткое СМС-сообщение, не более 10 слов, в течение 2-3 минут.
Уч-ся: работают.
Заслушиваем несколько сообщений, оцениваем.
Дополнительное задание.
Уч-ся: выполняют задание.
Слайд 38
3. Учитель: Исходя из условий фотосинтеза, предложите меры по увеличению Урожайности.
Слайд 39
Уч-ся: записывают в тетрадь.
Меры по увеличению урожайности:
1) Регуляция освещения (спектр),
2) Регулярный полив (температура),
3) Концентрация СО2 (опилки, баллоны, Н2СО3),
4) Минеральное питание.
Слайд 40
Домашнее задание: § 10, таблица, подготовиться к тесту. Приложение 2
Подведение итогов урока.
Тип урока: комбинированный
Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов - фотосинтезе.
Задачи: 1) сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах фотосинтеза;
2) развивать умения выделять главное, сравнивать, применять знания для решения биологических задач;
3) осуществлять патриотическое воспитание учащихся.
Оборудование: электронная презентация «Фотосинтез», ПК, мультимедиа-проектор, экран, таблицы с изображениями растительной клетки, световой и темновой фаз фотосинтеза.
Ход урока
I . Актуализация знаний.
1. Объясните, какова роль цитоплазмы в биосинтезе белка.
2. Охарактеризуйте роль различных видов РНК в биосинтезе.
3. Почему процесс биосинтеза молекул белков может осуществляться только в живой клетке?
II . Изучение нового материала.
17 век. - Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на74,4 кг, а масса грунта убыла на 57г).
1771г. - Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).
1778г. – Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету). Почему?
1903г. – К.А. Тимирязев открыл процесс фотосинтеза «…это процесс создания органических веществ из углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света».
2. Понятие фотосинтеза.
При биосинтезе белка полимерная молекула строится из готовых мономеров - аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки - АТФ.
Биосинтез углеводов идет иначе, В клетках растений мономеры углеводов - моносахариды - образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называется фотосинтезом.
Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.
Фотосинтез - процесс, важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.
Хлоропласты - органоиды, которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет.
Фотосинтез - сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую.
Под действием энергии света молекулы хлорофилла возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны.
Образовавшийся при расщеплении воды ион водорода с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать его в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и этим заканчивается первая стадия фотосинтеза.
Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт расщепления воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.
Таким образом, световые реакции фотосинтеза помимо молекулярного кислорода дают два богатых энергией соединения - АТФ и НАДФ Н.
Здесь используются продукты, образовавшиеся в световой фазе. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы С6Н12О6, из которых путем полимеризации создаются полисаха-риды - целлюлоза, крахмал. Поскольку эти реакции идут без участия света, их называют темновой фазой.
Световая фаза проходит на внутренней мембране хлоропласта - в тилакоидах, а темновая - в строме хлоропласта.
На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу 1-1,5 % энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах.
5. Значение фотосинтеза.
Самостоятельная работа с учебником.
Задание: в чем заключается космическая роль зеленых растений?
III . Закрепление знаний.
Заполнение таблицы «Фотосинтез» в рабочей тетради.
Домашнее задание: § 11.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Тема. БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ – ФОТОСИНТЕЗ
Тип урока: комбинированный
Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов - фотосинтезе.
Задачи: 1) сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах фотосинтеза;
2) развивать умения выделять главное, сравнивать, применять знания для решения биологических задач;
3) осуществлять патриотическое воспитание учащихся.
Оборудование: электронная презентация «Фотосинтез», ПК, мультимедиа-проектор, экран, таблицы с изображениями растительной клетки, световой и темновой фаз фотосинтеза.
Ход урока
I. Актуализация знаний.
1. Объясните, какова роль цитоплазмы в биосинтезе белка.
2. Охарактеризуйте роль различных видов РНК в биосинтезе.
3. Почему процесс биосинтеза молекул белков может осуществляться только в живой кл етке?
II. Изучение нового материала.
1.История открытия фотосинтеза.
17 век. - Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на74,4 кг, а масса грунта убыла на 57г).
1771г. - Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).
1778г. – Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету). Почему?
1903г. – К.А. Тимирязев открыл процесс фотосинтеза «…это процесс создания органических веществ из углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света».
2. Понятие фотосинтеза.
При биосинтезе белка полимерная молекула строится из готовых мономеров - аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки - АТФ.
Биосинтез углеводов идет иначе, В клетках растений мономеры углеводов - моносахариды - образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называется фотосинтезом.
Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.
Фотосинтез - процесс, важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.
Хлоропласты - органоиды, которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет.
Фотосинтез - сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую.
3. Световая фаза фотосинтеза.
Под действием энергии света молекулы хлорофилла возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны.
Образовавшийся при расщеплении воды ион водорода с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать его в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и этим заканчивается первая стадия фотосинтеза.
Участие света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию и называют световой.
Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт расщепления воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.
Таким образом, световые реакции фотосинтеза помимо молекулярного кислорода дают два богатых энергией соединения - АТФ и НАДФ Н.
4. Темновая фаза фотосинтеза.
Здесь используются продукты, образовавшиеся в световой фазе. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы С 6 Н 12 О 6 , из которых путем полимеризации создаются полисаха-риды - целлюлоза, крахмал. Поскольку эти реакции идут без участия света, их называют темновой фазой.
Световая фаза проходит на внутренней мембране хлоропласта - в тилакоидах, а темновая - в строме хлоропласта.
На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу 1-1,5 % энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах.
5. Значение фотосинтеза.
Самостоятельная работа с учебником.
Задание: в чем заключается космическая роль зеленых растений?
III. Закрепление знаний.
Заполнение таблицы «Фотосинтез» в рабочей тетради.
Домашнее задание: § 11.
Предварительный просмотр:
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него:
Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров – аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки (АТФ).
Биосинтез углеводов идет принципиально иначе. В клетках растений мономеры – моносахариды – образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называют фотосинтезом (от греч. photos – "свет" и synthesis – "соединение").
Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.
Фотосинтез – процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах .
Хлоропласты – это внутриклеточные органоиды (пластиды), которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет. В растительной клетке обычно содержится от 15 до 50 хлоропластов.
Фотосинтез – сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Многолетние исследования фотосинтеза показали, что он включает в себя две стадии: световую и темновую.
Первая стадия фотосинтеза – световая.
Под действием энергии света молекулы хлорофилла (и других соединений, называемых
переносчиками) возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных
ферментами, способствует образованию АТФ
путем присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) к АДФ.
Другая часть электронов принимает участие в расщеплении (разложении) воды на
молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Разложение воды происходит
внутри хлоропласта.
Образовавшийся при расщеплении воды водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта . Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов – окисленный никотинамидаденин-динуклеотидфосфат , или НАДФ . Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и заканчивается первая стадия фотосинтеза.
Участие энергии света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию называют еще стадией световых реакций .
Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт при расщеплении воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.
Вторая стадия фотосинтеза – темновая. Здесь используются образовавшиеся в процессе световых реакций продукты. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы – моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы (С 6 Н 12 О 6), из которых путем полимеризации создаются полисахариды – целлюлоза, крахмал, гликоген и другие сложные органические соединения. Поскольку все реакции на этой стадии идут без участия света, ее называют стадией темновых реакций .
Все световые реакции (первая стадия фотосинтеза) происходят на мембранах хлоропласта – в тилакоидах, а темновые (вторая стадия фотосинтеза) – между мембранами внутри хлоропласта – в строме.
Сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет непрерывно, пока зеленые клетки получают световую энергию.
На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу примерно 1–1,5% энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах. Фотосинтезирующие организмы дают пищу гетеротрофам, а также кислород, необходимый для дыхания всем живым существам на планете. Установлено, что 21% кислорода в современной атмосфере Земли создан главным образом путем фотосинтеза.
Фотосинтез – уникальный процесс создания зелеными клетками органических веществ из неорганических, притом идущий в огромных масштабах на суше и в воде. Ежегодно растения связывают 1,7 млрд т углерода, образуя при этом более 150 млрд т органического вещества и выделяя около 200 млрд т кислорода.
Фотосинтез – единственный на нашей планете процесс превращения энергии солнечного света в энергию химических связей органических веществ. Таким способом энергия Солнца, поступившая из космоса, преобразуется и запасается клетками зеленых растений в углеводах, белках и липидах, обеспечивая жизнедеятельность всего гетеротрофного населения живого мира – от бактерий до человека.
Вот почему выдающийся русский ученый–естествоиспытатель К. А. Тимирязев эту роль зеленых растений для жизни на Земле назвал космической.