План урока по биологии "фотосинтез" (6 класс)

• 1 слайд

  Фотосинтез
  Фотосинтез (термин предложен Чарльзом Рейдом Бансом) – 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.
  
  

• 2 слайд

  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 утверждеал о том, что зеленые растения преобразуют энергию, солнечного света в химическую энергию.
  Тимирязев показал, что фотосинтез проходит с наибольшей интенсивностью в тех областях солнечного спектра, где находятся максимумы поглощения хлорофилла.
  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.
  
  

• 3 слайд

  Где происходит фотосинтез
  Фотосинтез происходит в клетках, содержащих зелёный пигмент – хлорофилл. Это вещество способно поглощать и трансформировать солнечную энергию. У растений хлорофилл содержится в специальных органеллах – хлоропластах.
  

• 4 слайд

  Уравнение фотосинтеза
  6CO2 + 6H2O = =C6H12O6 + 6O2
  

• 5 слайд

  В фотосинтезе выделяют фазы:
  1. световую - окисление воды до молекулы кислорода (энергия света преобразуется в энергию химических связей, в первую очередь, энергию фосфорных связей АТФ и НАДФН2)
  Световые реакции привязаны к пространству, ограниченному тилакоидами.
  2. темновую - восстановление углекислого газа до простых углеводов (углерод из углекислого газа превращается в сахарозу). Проходит в строме хлоропласта.
  
  
  

• 6 слайд

  Процесс фотосинтеза
  1. Световая фаза
  

• 7 слайд

  2. Темновая фаза
  

• 8 слайд

  Значение фотосинтеза
  Процесс фотосинтеза является основой питания всех живых существ, а также снабжает человечество топливом, волокнами и бесчисленными полезными химическими соединениями. Из диоксида углерода и воды, связанных из воздуха в ходе фотосинтеза, образуется около 90-95% сухого веса урожая. Человек использует около 7% продуктов фотосинтеза в пищу, в качестве корма для животных и в виде топлива и строительных материалов
  

• 9 слайд

  Основные внешние факторы, влияющие на фотосинтез:
  Свет
  Температура
  концентрация СО2 в воздухе
  вода
  плодородие почвы
  вещества, загрязняющие атмосферу
  применяемые химические препараты
  насекомые и болезни.
  

• 10 слайд

  Интенсивность света
  В темноте фотосинтез не происходит, потому что образующаяся при дыхании двуокись углерода выделяется из листьев. С увеличением интенсивности света достигается компенсационная точка, при которой поглощение двуокиси углерода при фотосинтезе и ее освобождение при дыхании уравновешивают друг друга.
  

• 11 слайд

  Эффект взаимозатенения листьев
  Интенсивность света в разных частях кроны дерева различна, поэтому с увеличением глубины расположения листьев фотосинтез быстро уменьшается. Скорость снижения интенсивности света от периферии кроны внутрь ее зависит от формы кроны и густоты листвы.
  Эффективность фотосинтеза изменяется от высоты кроны, различий в количестве листвы и степени затенения. Нижние ветви с сильно затененными листьями не дают углеводов для роста главного стебля.
  

• 12 слайд

  Приспособления к различной интенсивности света Тсуга канадская и западная, бук, клен и дерен устойчивы к затенению и прекрасно растут в нижнем ярусе, а осина, тюльпанное дерево, березы и многие сосны, не выносят затенения и хорошо растут только на солнце. Различная теневыносливость связана с разной способностью фотосинтетического аппарата приспосабливаться к низкой интенсивности света.
  У световых и теневых листьев механизм фотосинтеза различен. Световые листья мельче, толще, имеют больший объем и больше хлорофилла на единицу поверхности, чем теневые листья. У них более низкие сопротивление мезофилла и устьичное сопротивление диффузии СО2. Благодаря этому световые листья и достигают светового насыщения при большей интенсивности света, чем теневые листья.
  
  

• 13 слайд

• 14 слайд

• 15 слайд

  
  
  Температура ограничивает интенсивность фотосинтеза. Существует три главные компоненты:
  экспоненциально возрастающего процесса, доминирующего при низких температурах;
  антагонистического процесса или процессов, постепенно ускоряющихся с повышением температуры;
  инактивации процесса фиксации СО2 при высоких температурах.
  Высокая температура часто усиливает транспирацию, вызывая водный дефицит, устьица закрываются и сокращается снабжение хлоропластов углекислотой.
  Фотосинтез древесных растений происходит в широком диапазоне - от 0°С до 40°С и выше.
  Температурный оптимум фотосинтеза тропических видов выше, чем у растений умеренной зоны. Фотосинтез до некоторой степени ограничивается вследствие инактивирования ферментов при очень высоких температурах.
  
  
  
  
  
  
  

• 16 слайд

  Температура почвы:
  при низких температурах интенсивность поглощения СО2 понижается.
  при хорошем снабжении СО2 и высокой интенсивности света фотосинтез увеличивается с повышением температуры.
  при высоких температурах может быть усиленное фотодыхание.
  

• 17 слайд

  Двуокись углерода
  Фотосинтез хорошо освещенных деревьев ограничивается низкой концентрацией двуокиси углерода в воздухе, которая повышается приблизительно на 0,0001% в год.
  В некоторых районах концентрация СО2 может подниматься значительно выше глобальной средней вследствие индустриальной деятельности или падать ниже средней из-за потребления и в процессе фотосинтеза
  

• 18 слайд

  Водоснабжение
  Наличие воды - важный фактор для фотосинтеза, интенсивность которого уменьшается под влиянием водного дефицита листьев. Как недостаток, так и избыток почвенной влаги могут вызвать водный дефицит листьев, который замедляет фотосинтез в результате сокращения листовой поверхности, закрывания устьиц и уменьшения степени гидратации протоплазмы
  

• 19 слайд

  Водный дефицит растений и фотосинтез
  У многих мезофитных видов интенсивность фотосинтеза начинает уменьшаться, когда листья лишь слегка обезвоживаются. Когда водный потенциал листьев понижается до минус нескольких бар, фотосинтез прекращается или становится незначительным при нулевом тургоре. Если растения, перенесшие засуху снова полить, то фотосинтез может возвратиться к норме или не восстановиться в зависимости от вида растения, силы и продолжительности засухи и от сухости воздуха
  

• 20 слайд

  Избыток почвенной влаги
  В затопленных почвах избыток гравитационной воды вытесняет воздух из пор. Плохая аэрация затрудняет поглощение воды корнями, вызывая, подсыхание листьев, что приводит к уменьшению фотосинтеза.
  

• 21 слайд

  Плодородие почвы
  Недостаток необходимых питательных веществ влияет на фотосинтез. Непосредственное действие, понижающее фотосинтез, оказывает ослабление синтеза хлорофилла, которое наблюдается при недостатке минеральных веществ. Фотосинтез сокращается также вследствие уменьшения листовой поверхности, изменений структуры листьев и понижения активности устьиц.
  

• 22 слайд

  Микроэлементы
  Недостаток железа тормозит фотосинтез, вызывая хлороз и влияя на активность ферментов. Железо содержится в ферредоксине и в цитохромах - важных компонентах электронтранспортных систем фотосинтеза и дыхания. У растений, испытывающих недостаток железа, уменьшалось поглощение СО2.
  

• 23 слайд

  Вещества, загрязняющие атмосферу и разнообразные химические препараты понижают фотосинтез
  Действие этих соединений проявляется:
  1) в засорении устьиц и задержке поглощения СО2;
  2) в изменении оптических свойств листьев;
  3) в изменении теплового баланса листьев;
  4) в изменении метаболизма листьев;
  5) в изменении анатомического строения листьев;
  6) в различных комбинациях перечисленных явлений.
  

• 24 слайд

  Болезни
  У больных деревьев фотосинтез подавляется вследствие утраты фотосинтезирующих тканей, повреждения хлоропластов, ингибирования синтеза хлорофилла, изменения метаболизма. Слабый рост, пятнистость листьев, потеря листвы - все эти симптомы болезней уменьшают синтез углеводов в результате сокращения листовой поверхности, а также понижения эффективности действия остающихся фотосинтезирующих тканей.