Тема урока
«Фотосинтез»
Учитель биологии
Криулина И.В.
1 Цель урока: изучить
механизм и значение процесса фотосинтеза.
Задачи:
образовательные:
расширить и углубить
представление о воздушном питании растений,
раскрыть сущность
процесса фотосинтеза,
подробно изучить химизм и
механизм световой и темновой фаз фотосинтеза,
рассмотреть значение
фотосинтеза в природе и жизни человека;
развивающие:
развивать умение
извлекать информацию из текста и иллюстраций, выполнять анализ и сравнение,
формировать навык самостоятельной
работы с текстом учебника,
воспитательные:
способствовать воспитанию
любознательности, формированию познавательного интереса к изучаемой теме и
предмету в целом,
осуществлять
экологическое воспитание
II. Проверка Д/З
(3 мин)
1. Метаболизм – совокупность
химических реакций в живой клетке, складывающихся из противоположных процессов
пластического и энергетического обменов.
2. Пластический обмен – (ассимиляция,
анаболизм) – совокупность реакций, обеспечивающих синтез органических
соединений в клетке (фотосинтез, биосинтез белков).
3. Энергетический обмен –
(диссимиляция, катаболизм) – совокупность реакций расщепления органических
соединений, сопровождающихся выделением энергии.
4. Питание – процесс потребления
энергии и веществ. Итак, по способу питания, т.е. по способу извлечения энергии
и по источникам энергии организмы бывают автотрофами (греч. “аутос” – сам,
“трофос” – питание) и гетеротрофами (греч. “гетерос” – различный).
5. Гетеротрофами называются
организмы, не способные синтезировать органические соединения из
неорганических, использующие в виде пищи (источника энергии) готовые
органические соединения из окружающей среды. Это большинство бактерий, грибы,
животные.
6. Автотрофами называются организмы,
создающие из неорганических веществ окружающей среды (почвы, воды, воздуха)
органические вещества с помощью энергии света или химической энергии
минеральных веществ, используемые для построения их тела. Автотрофы – это
некоторые бактерии и почти все растения.
7. Автотрофные организмы используют
различные источники энергии. Для некоторых из них источником энергии служит
свет, такие организмы называются фототрофами. Другие используют энергию,
освобождающуюся при окислительно – восстановительных реакциях минеральных
веществ и называются хемотрофами.
Учитель: Ребята, биологию вы изучаете с шестого класса и за это
время научились объяснять суть многих процессов и явлений, происходящих в
природе. Но давайте мысленно перенесёмся лет на четыреста назад, в 1600 год.
Именно тогда бельгийский естествоиспытатель Ян Ван-Гельмонт решил узнать,
благодаря чему растёт растение. Для этого он поставил опыт: посадил побег ивы в
кадку с землёй, предварительно взвесив побег и землю. В течение пяти лет он
поливал растение чистой дождевой водой, не содержащей минеральных солей.
Взвесив иву, через пять лет, ученый обнаружил, что её вес увеличился на 65
килограммов, а вес земли в горшке уменьшился всего на 50
граммов. Откуда растение добыло 64 кг 950
г питательных веществ? Ван-Гельмонт решил, что всё дело в поглощённой
растением воде. Так возникла водная теория питания растений.
Результаты проведённого опыта очень
заинтересовали других учёных, а вот объяснение, предложенное Ван-Гельмонтом, их
совсем не устроило.. Возвращаемся в XXI век. Как вы объясните результаты опыта?
Чего не учёл бельгийский естествоиспытатель? (Выслушать варианты ответов
учащихся).
Исследователь не учёл возможности воздушного
питания растений, т.е. существование процесса фотосинтеза. Детальному изучению
данного процесса мы посвятим сегодняшний урок, тема которого так и звучит: «Фотосинтез»
Опыт Пристли
Английский химик Джозеф Пристли искал
разрешения загадки, каким образом улучшается воздух, испорченный дыханием
человека и животных. Он поставил опыт с мышонком: посадил мышонка под
стеклянный колпак, опущенный краями в воду. Мышонок жил под колпаком недолго.
Он задохнулся в испорченном от собственного дыхания воздухе.
«Я взял,— писал он,— некоторое количество
воздуха, совершенно испорченного дыханием мыши, которая в нем погибла; разделил
его на две части: одну часть воздуха перевел в сосуд, погруженный в воду, а в
другую часть, также заключенную в сосуд с водою, посадил ветку мяты. Это было
сделано в начале августа 1771 года. Через 8-9 дней я нашел, что мышь прекрасно
могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но мышь моментально
погибла в другой части его.».
Таким образом, растение как бы питалось
испорченным воздухом, то есть углекислым газом. Оно росло, очищало воздух,
поглощая углекислый газ и выделяя кислород.
- Опыт с лучиной
Учитель: Сделайте вывод, какие основные вещества необходимы для
процесса фотосинтеза
При каких условиях возможно протекание процесса
фотосинтеза? (Ответ: углекислый газ, вода, хлорофилл, свет).
Следовательно, мы можем предположить, что для
протекания данного процесса необходимо наличие определенных веществ и условий.
А где же конкретно происходит процесс
фотосинтеза?
Растение – лист –– клетки – пластиды
(хлоропласты) – тилакоиды, содержащие пигмент хлорофилл.
Именно в этих маленьких структурах и происходит
процесс фотосинтеза. А вспомните пожалуйста в чем особенности строения
хлоропласта. Вам на дом было задано повторить строение
хлоропласта. На слайде.
Фазы фотосинтеза.
1.
В ходе
световой стадии фотосинтеза образуются высокоэнергетические продукты: АТФ,
служащий в клетке источником энергии, и НАДФ, использующийся как
восстановитель. В качестве побочного продукта выделяется кислород.
Фотосинтез происходит на мембранах тилакоидов. Существуют несколько типов
хлорофиллов, но главным является хлорофилл А. Хлорофиллы отражают зеленую часть
спектра, поэтому растения зеленые. Хлорофиллы организованы в фотосистемы 1 и 2.
Под действием кванта света хлорофиллы возбуждаюся, покидают молекулу и
накапливаются на мембранах тилакоидов. Окисленные молекулы хлорофилла
восстанавливаются отбирая электроны у воды, которая разлагается под действием
света – фотолиз. Ионы гидроксила ОН отдают свои электроны превращаясь в ОН+.
Эти радикалы объединяются с образованием воды и кислорода. Кислород при этом
удаляется, а протоны накапливаются внутри тилакоида. Таким образом мембрана
тилакоида заряжается с одной стороны отрицательно за счет электронов, а с
другой стороны положительно за счет Н+. Разность потенциалов включает работу
АТФ – синтазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ. При этом водород идет
на восстановление НАДФ+ до НаДФН2.
2.
Происходит
три важнейших процесса: синтез АТФ, синтез НАДФН2, образование О2.
3.
Темновая
фаза – Цикл Кальвина.
4.
Заполнить
таблицу
Сравнение этапов фотосинтеза
|
|
Световая фаза
|
Темновая фаза
|
|
Место протекания процессов
|
Мембраны тилакоидов
|
Строма хлоропласта
|
|
Условия
|
Свет
|
Наличие света не обязательно
|
|
Необходимые вещества
|
Вода, углекислый газ, АДФ, НАДФ
|
Углекислый газ, АТФ, НАДФ-Н,
|
|
Процессы, происходящие на данном этапе
|
Фотолиз воды,
Нециклическое фосфорилирование (образование АТФ)
|
Цикл Кальвина
|
|
Что образуется?
|
Кислород (удаляется в атмосферу), АТФ, НАДФ-Н.
|
Глюкоза, АДФ, НАДФ
|
В итоге суммарное уравнение двух этапов
фотосинтеза будет выглядеть следующим образом
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
5 Домашнее задание
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.