Питание - это процесс получения организмами веществ и энергии.

Питание растений Почвенное Поглощение с помощью корня воды и растворенных в ней минеральных веществ Почвенное Поглощение с помощью корня воды и растворенных в ней минеральных веществ Воздушное Поглощение через устьица листа углекислого газа Воздушное Поглощение через устьица листа углекислого газа Питание растений

Организмы автотрофы фототрофы хемотрофы гетеротрофыРастения, сине-зеленые водоросли Некоторые бактерии (серобактерии Животные, грибы, многие бактерии Миксотрофы

Фотосинтез

ФОТОСИНТЕЗ Фотос (греч. – свет) синтез (греч. -соединение)

История открытия фотосинтеза Фотосинтез был открыт в конце 18 столетия. В изучение этого процесса внесли свой вклад многие ученые. В 1600 году бельгийский естествоиспытатель Ян ван Гельмонт поставил первый эксперимент по изучению питания растений. Ян ван Гельмонт

История открытия фотосинтеза В 1771 году английский химик Джозеф Пристли проделал следующий опыт: он посадил мышь под стеклянный колпак, и через 5 часов мышь погибла. При внесении же под колпак веточки мяты мышь осталась живой. Проблемный вопрос. Как вы это объясните? Джозеф Пристли

История открытия фотосинтеза Английский ученый Джозеф Пристли в 1771 году доказал сочетание всех элементов процесса

История открытия фотосинтеза Голландский ученый Ян Ингенхаус в 1779 году показал, что непременным условием удачного опыта является наличие солнечного света. Правильное представление о процессе фотосинтеза дали ученые Сенебье, Буссенго. Жак БуссенгоЯн Ингенхаус Жан Сенебье Органические вещества в растениях образуются из углекислого газа под влиянием солнечного света

История открытия фотосинтеза Во второй половине 19 века особенно большой вклад в изучение процесса фотосинтеза внес русский ученый К.А.Тимирязев

К. А. Тимирязев писал: «Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, 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 смеётесь». О чём говорил учёный?

Фотосинтез - это процесс сложных химических реакций в результате которых под воздействием солнечной энергии в растении простые неорганические вещества превращаются в органические

Что необходимо для фотосинтеза? Н 2 О с минеральными веществами Е солнца СО 2 хлорофилл

Хлоропласты в клетках листа

наружная и внутренняя мембраны тилакоид (пузырёк) строма грана

В 1905 английский учёный Блекман обнаружил, что фотосинтез состоит из быстрой световой реакции и более медленной – темновой Биохимическое доказательство существования световой и темновой фаз были получены лишь в 1937 английским исследователем Р. Хиллом.

Стадии фотосинтеза световая Реакции протекают только с участием света темновая Для реакций синтеза свет необязателен

Таблица Фазы фото- синтеза Процессы, происходящие в этой фазе Результаты процессов Световая фаза Темнова я фаза

Таблица Фазы фото- синтеза Процессы, происходящие в этой фазе Результаты процессов Световая фаза 1.а) хлорофилл – (свет) хлорофилл + е; б) е + белки-переносчики на наружную поверхность мембраны тилакоида; в) НАДФ + + 2Н е НАДФН 2 Образование НАДФ 2 2. Фотолиз воды (разложение) Н 2 О (свет) Н + + ОН - Н + в протонный резервуар тилакоида 4ОН - 4ОН – 4е 4 ОН 2Н 2 О и О 2 е + хлорофилл хлорофилл О 2 – в атмосферу 3. Н + протонного резервуара – источник энергии, необходимой для синтеза АТФ из АДФ + Ф н Образова- ние АТФ Темновая фаза Связывание СО 2 с пятиуглеродным сахаром рибулезодифосфатом при использовании АТФ и НАДФН 2 Образова- ние глюкозы

Световая стадия Отрыв электрона от хлорофилла Фотолиз воды Образование кислорода Образование НАДФН 2 Образование АТФ

Темновая фаза – цикл Кальвина Из СО 2 и атомарного водорода, связанного с переносчиками водорода, синтезируется глюкоза за счет АТФ.

Повторяем: 1.Условия фотосинтеза? 2.Механизм световой фазы? 3.Механизм темновой фазы? 4.Значение фотосинтеза? Схема процесса фотосинтеза

Растения ежегодно образуют более 100 млрд. тонн органических веществ. Выделяют в атмосферу около 145 млрд. тонн кислорода. 80% кислорода выделяется морскими водорослями и только 20% - наземными растениями. Поэтому мировой океан иногда называют «легкими планеты». Затраты кислорода на дыхание человека, животных и растений компенсируются фотосинтезом. Содержание кислорода в атмосфере поддерживается в пределах 21%.

Значение фотосинтеза Создаваемые растением органические вещества и кислород в целом обеспечивают существование всего живого на Земле. Фотосинтез препятствует увеличению концентрации CO2 в атмосфере, предотвращая перегрев Земли (парниковый эффект). Созданная им атмосфера (озоновый слой) защищает живое от губительного УФ – излучения (кислородно- озоновый экран атмосферы). Растения вовлекают в кругооборот миллиарды тонн азота, фосфора, серы, магния, кальция, калия.

2NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 + 2H 2 O + 653,5 кДж 2HNO 2 +O 2 = 2НNO ,1 кДж В 1887 году С.Н. Виноградский открыл хемосинтезирующие бактерии, превращение углекислоты в органические соединения в темноте.

Известно, что 50 м 2 зеленого леса поглощает за 1 ч углекислого газа столько же, сколько его выделяет при дыхании за 1 ч один человек, т.е. 40 г. Сколько углекислого газа поглощает 1 га зеленого леса за 1 ч? Сколько человек смогут выдыхать этот углекислый газ за тот же час? (ответ: 8 кг углекислого газа. 200 человек) В процессе фотосинтеза огурцы, выращиваемые в теплицах, поглощают 1 кг углекислого газа при образовании 7 кг плодов. Сколько кг углекислого газа потребуется, чтобы получить 300 кг огурцов? Как можно увеличить содержание углекислого газа в воздухе теплиц?

Тест к теме «Фотосинтез» 1.В каких органоидах клетки осуществляется процесс фотосинтеза? а) митохондриях, б) рибосомах, в) хлоропластах, г) хромопластах. 2. Какие лучи спектра поглощает хлорофилл? а) красные и фиолетовые, б) зеленые и желтые. 3. При расщеплении какого соединения выделяется свободный кислород при фотосинтезе? а) СО 2, б) Н 2 О, в) АТФ. 4. На какой стадии фотосинтеза образуется свободный кислород? а) темновой, б) световой, в) постоянно. 5. Что происходит с АТФ в течение световой стадии? а) синтез, б) расщепление, 6. В течение какой стадии в хлоропласте образуется первичный углевод? а) световой стадии, б) темновой стадии.

1. хлорофилл 2.ферменты, катализирующие реакции фиксации углерода 3. синтез АТФ 4. Н + - резервуар а) строма б)фотосинтетические мембраны в)внутренне пространство тилакоидов АвтотрофыГетеротрофы 7. Расщепляется ли молекула СО 2 при синтезе углеводов? а) да, б) нет. 8. Распределите буквы, относящиеся к перечисленным ниже организмам: а) человек, е) сойка, б) ромашка, ж) инфузория, в) кишечная палочка, з) картофель г) мышь, д) зверобой, 9. Подставив цифры к буквам, укажите, в какой части хлоропласта (буквы сперва) находятся перечисленные слева вещества или процессы.

10. Перечислите наиболее важные процессы световой (1) и темновой (2) фаз фотосинтеза, подставив подходящие буквы к цифрам 1 и 2. а) возбуждение электронов хлорофилла, б) связывание рибулезодифосфата с углекислым газом, в) синтез молекул АТФ, г) синтез глюкозы, д) фотолиз воды, е) образование свободного кислорода, ж) образование атомов водорода в форме НАДФН Темновая стадия фотосинтеза происходит: а) только ночью, б) в любое время суток, в) в светлое время суток.

Ответы: 1 – в, 2 – б, 3 – б, 4 – б, 5 – а, 6 – б, 7 – б, 8 – [A]: б, д, з, [Г]: а, в, г, е, ж; 9 – а) 2; б) 1, 3; в) 4; 10 – 1 (а, в, д, е, ж); 2 (б, г), 11 – а.

1. Хлоропласты отличаются от митохондрий тем, что в них происходит 1.процесс гликолиза 2.фотолиз воды 3.синтез молекул АТФ 4.синтез молекул липидов 5.синтез молекул белка 6.поглощение и преобразование энергии солнечного света 2. Установите последовательность этапов световой фазы фотосинтеза 1.возбуждение молекулы хлорофилла под влиянием энергии солнечного света 2.синтез молекул АТФ за счет освобождаемой энергии 3.участие электрона в окислительно-восстановительных реакциях и освобождение энергии 4.переход электрона молекулы хлорофилла на более высокий энергетический уровень

3.Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза. 1.преобразование солнечной энергии в энергию АТФ 2.образование возбужденных электронов хлорофилла 3.фиксация углекислого газа 4.образование крахмала 5.преобразование энергии АТФ в энергию глюкозы 4. Соотнесите особенности процессов биосинтеза белка и фотосинтеза Особенности процесса Процессы 1.завершается образованием углеводов А – биосинтез белка 2.исходные вещества – аминокислоты Б - фотосинтез 3.в основе лежат реакции матричного синтеза 4.исходные вещества – углекислый газ и вода 5.АТФ синтезируется в ходе процесса 6.АТФ используется для протекания процесса

5.Установите соответствие между особенностями реакций фотосинтеза и фазой, в которой они происходят. Особенности реакций Фаза фотосинтеза 1.образуются молекулы глюкозы А - световая 2.образуются молекулы НАДФ*Н Б - темновая 3.выделяется кислород 4.расходуется энергия молекул АТФ 5.синтезируются молекулы АТФ

ФОТОСИНТЕЗ Фотос (греч. – свет) синтез (греч. -соединение)

Гетеротрофы СапротрофыПаразитыГолозои (поедание, переваривание, всасывание плотоядные растительноядные всеядные

Процесс превращения энергии солнечных лучей в энергию химических связей, протекающий в зеленых листьях растений.

Автотрофный тип обмена веществ Фотосинтез - преобразование световой энергии в энергию химических связей. Автотрофы – организмы, получающие энергию (питаются) за счет неорганических соединений.

Процесс превращения энергии солнечных лучей в энергию химических связей, протекающий в зеленых листьях растений.

Световая фаза Фотолиз воды

Световая стадия тилакоид

1 этап: В хлоропластах образуется энергии в 30 раз больше, чем в митохондриях

Световая стадия 1. а) хлорофилл Хлорофилл + е _ б)белки – переносчики переносят е на наружную поверхность тилакоида в)фотолиз воды: Н 2 О свет Н + ОН 4ОН 2Н 2 О + О 2 + е г)электрон гидроксида возвращается к молекуле хлорофилла + _ _ _ свет +

Значение фотосинтеза Растения всей Земли ежегодно образуют более 100 млрд. тонн органических веществ. Ежегодно растения выделяют в атмосферу около 145 млрд. тонн кислорода. Затраты кислорода на дыхание человека, животных, растений компенсируются фотосинтезом. Содержание кислорода в атмосфере в пределах – 21%