Урок - лекция

К. А. Тимирязев писал: «Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, солнечного свет 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?

«Природа поставила себе задачей уловить на лету притекающий на Землю свет, превратить эту подвижнейшую из сил природы в твердую форму и собрать ее в запас. Для этого она покрыла земную кору организмами, которые в течение своей жизни поглощают солнечный свет и превращают потребляемую таким образом силу в непрерывно нарастающий запас химической разности. Эти организмы - растения» Роберт Майер Роберт Майер

Основополагающий вопрос Какова роль растений в биосфере? Какова роль растений в биосфере?

Фотосинтез, являющийся одним из самых распространенных процессов на Земле, обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов и обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете. Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода. Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом (древесина, уголь, нефть), волокнами (целлюлоза) и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Остальные 5-10% приходятся на минеральные соли и азот, полученные из почвы. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов.

Опорные точки урока История изучения процесса фотосинтеза История изучения процесса фотосинтеза История изучения процесса фотосинтеза История изучения процесса фотосинтеза Фотосистемы Фотосистемы Фотосистемы Особенности строения листьев Особенности строения листьев Особенности строения листьев Особенности строения листьев Строение хлоропластов Строение хлоропластов Строение хлоропластов Строение хлоропластов Фазы фотосинтеза Фазы фотосинтеза - световая фаза - световая фазасветовая фазасветовая фаза - темновая фаза - темновая фаза Общая схема фотосинтеза Общая схема фотосинтеза Общая схема фотосинтеза Общая схема фотосинтеза Влияние на скорость фотосинтеза различных факторов Влияние на скорость фотосинтеза различных факторов Влияние на скорость фотосинтеза различных факторов Влияние на скорость фотосинтеза различных факторов Значение фотосинтеза Значение фотосинтеза Значение фотосинтеза Значение фотосинтеза

Основные понятия урока Фотосинтез Фотосинтез фотосистема фотосистема Хлоропласты Хлоропласты Тилакоиды Тилакоиды Граны Граны Строма Строма Ламеллы Ламеллы Световая фаза Световая фаза Темновая фаза Темновая фаза Фосфорилирование Фосфорилирование Цикл Кальвина Цикл Кальвина

В чём заключается суть опыта Д. Пристли (18 августа 1772 год)? В чём заключается суть опыта Ван Гельмонта?

История изучения процесса фотосинтеза Ян ван Гельмонт. XVII век. Эксперимент по выращиванию ивы в кадке. Вывод: растение образует все вещества из воды. Ян ван Гельмонт. XVII век. Эксперимент по выращиванию ивы в кадке. Вывод: растение образует все вещества из воды. Мерчелло Мальпиги год. Растение перестает развиваться, если у проростков тыквы оборвать первые зародышевые листочки. Вывод: под действием солнечных лучей в листьях растений происходят какие-то преобразования и испаряется вода. Мерчелло Мальпиги год. Растение перестает развиваться, если у проростков тыквы оборвать первые зародышевые листочки. Вывод: под действием солнечных лучей в листьях растений происходят какие-то преобразования и испаряется вода.

История изучения процесса фотосинтеза Джозеф Пристли год. Знаменитый опыт со свечой и мятой. Вывод: растение улучшает воздух и делает его пригодным для дыхания и горения. Первое предположение о роли света в жизнедеятельности растений. Джозеф Пристли год. Знаменитый опыт со свечой и мятой. Вывод: растение улучшает воздух и делает его пригодным для дыхания и горения. Первое предположение о роли света в жизнедеятельности растений.

История изучения процесса фотосинтеза Жан Сенебье год. Установил, что листья разлагают углекислый газ под действием сол- нечного света. Вторая половина XIX века. Получена спирто- вая вытяжка зеленого цвета с сильной крова- во-красной флюоресценцией. Это вещество названо хлорофиллом. Роберт Майер. Вывод: количество отлагающе- гося в растениях углерода должно зависеть от количества падающего на растение света.

История изучения процесса фотосинтеза Климент Аркадьевич Тимирязев. Исследовал влияние различных участков солнечного света процесс фотосинтеза. Вывод: процесс фотосинтеза идет интенсивно в красных лучах; интенсивность фотосинтеза соответствует поглощению света хлорофиллом; усваивая углерод, растение усваивает и солнечный свет, переводя его энергию в энергию органических веществ. Лондонское королевское общество.1903 год. Лекция «Космическая роль растений»

Фотосистемы Фотосистема – I. Фотосинтезирующие бактерии. Фотосистема – I. Фотосинтезирующие бактерии. СО 2 + 2Н 2 S + световая энергия (СН 2 О)+Н 2 О+2S Фотосистема – II. От сине-зеленых водорослей до настоящих растений. Фотосистема – II. От сине-зеленых водорослей до настоящих растений. СО 2 +2Н 2 О +световая энергия (СН 2 О) +Н 2 О+О 2

Особенности строения листьев Плоские, широкие, большая поверхность Плоские, широкие, большая поверхность Эпидермис – бесцвет- ный защитный слой с устьицами Эпидермис – бесцвет- ный защитный слой с устьицами Тонкостенные клетки ассимиляционной тка- ни Тонкостенные клетки ассимиляционной тка- ни Сосудисто-волокнистые пучки Сосудисто-волокнистые пучки

1. Растение обильно полить. 2. На 2 – 3 дня поставить в тёмный шкаф. 3. Проверить есть ли в листьях крахмал: срезать лист и опустить на 2 – 3 мин. в кипяток, затем в горячий спирт. 4. Залить лист слабым раствором иодной пробы. ВЫВОД: Окраска листа не изменилась, или приобрела бледно – жёлтый цвет. 5. Покрыть лист с обеих сторон плотной бумагой. 6. Растение выставить на солнечный или электрический свет. 7. Через сутки повторить опыт ВЫВОД: Лист окрасился в фиолетовый (тёмно – синий) цвет, кроме участка листа, который был накрыт бумагой. Значит крахмал образовался только в той части листа, которая была освещена.

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

Строение хлоропластов Двумембранные органоиды Двумембранные органоиды Внутренняя часть строма Внутренняя часть строма Тилакоиды – мембраные компоненты, образу- ющие граны Тилакоиды – мембраные компоненты, образу- ющие граны Ламеллы (одиночные тилакоиды) соединяют граны Ламеллы (одиночные тилакоиды) соединяют граны У высших растений эллиптической формы У высших растений эллиптической формы В зависимости от освещенности меняют свое положение В зависимости от освещенности меняют свое положение

Виды хлорофилла Наиболее распространены хлорофиллы а, b Хлорофилл а – желто- зеленая окраска, поглощает свет наиболее интенсивно в красном и ультрафиолетовом спектрах. Имеется у всех растений. Хлорофилл b – сине-зеленого цвета поглощает энергию в фиолетовом спектре, значительно меньше в красном. Встречается у высших растений и зеленых водорослей. Хлорофилл с – зеленой окраски есть у бурых и некоторых одноклеточных водорослей.

Фазы фотосинтеза - световая фаза

Протекающие реакции Разложение воды под действием энергии света Разложение воды под действием энергии света Образование водорода и выделение свободного кислорода Образование водорода и выделение свободного кислорода Накопление энергии в результате синтеза АТФ Накопление энергии в результате синтеза АТФ Связывание водорода с переносчи- ком Связывание водорода с переносчи- ком

Фазы фотосинтеза. Темновая фаза Фазы фотосинтеза. Темновая фаза

На образование С 6 Н 12 О 6 необходимо 6 оборотов цикла Кальвина: 6СО 2, 12 Н, 18АТФ

Протекающие реакции Фиксация углекислого газа Фиксация углекислого газа Восстановление углекислого газа водородом Восстановление углекислого газа водородом Синтез глюкозы за счет энер- гии АТФ Синтез глюкозы за счет энер- гии АТФ

Общая схема фотосинтеза

Влияние на скорость фотосинтеза различных факторов Длина световой волны Длина световой волны Степень освещенности Степень освещенности Концентрация углекислого газа Концентрация углекислого газа Температура Температура Вода Вода

Значение фотосинтеза «.. «.. Значение фотосинтеза Используется 1% падающей энергии, продуктиность около 1 г на 1 кв. м. Используется 1% падающей энергии, продуктивность около 1 г на 1 кв. м. Выделяется кислорода при фотосинтезе в раз больше, чем поглощается при дыхании. Выделяется кислорода при фотосинтезе в раз больше, чем поглощается при дыхании. Без фотосинтеза запас кислорода был бы израсходован в течение Без фотосинтеза запас кислорода был бы израсходован в течение лет лет.

Все ли растения способны к фотосинтезу?

Венерина мухоловка (Dionaea muscipula) - насекомоядное растение, способное питаться с помощью фотосинтеза, встречается в районах песчаных кустарниковых болот в прибрежной части Северной и Южной Каролины. Частые в этих местах пожары уничтожают конкурирующие с мухоловкой растения и приводят к дефициту азота в почве. А венерина мухоловка, обладая уникальным приспособлением для ловли насекомых, получает дополнительный источник незаменимых питательных веществ (главным образом азота и фосфора), которых лишены растения, добывающие их из почвы.

Урок - лекция