Презентация Фотосинтез 10 класс

• 1 слайд

  ФОТОСИНТЕЗ
  
  

• 2 слайд

  ИСТОРИЯ ФОТОСИНТЕЗА
  В далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой. Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву.
  

• 3 слайд

  Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.
  
  

• 4 слайд

  ОПЫТЫ ПРИСТЛИ
  Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее. И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.
  Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа.
  

• 5 слайд

  Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света. И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.
  
  

• 6 слайд

  Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание».
  
  Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:
  Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод
  или (на языке формул):
  6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
  Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.
  
  

• 7 слайд

  К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.
  Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот.
  В состав хлоропластов входят:
  две мембраны;
  стопки гранов;
  диски тилакоидов;
  строма — внутреннее вещество хлоропласта
  
  

• 8 слайд

  ФАЗЫ ФОТОСИНТЕЗА
  Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой.
  световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света.
  Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.
  
  
  

• 9 слайд

  Световая фаза фотосинтеза
  Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов.
  Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране.
  После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз
  Н2О → Н+ + ОН-
  
  Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида
  Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:
  4ОН → О2 + 2Н2О
  
  
  
  

• 10 слайд

  Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза.
  АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ.
  НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.
  
  Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования. На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.
  
  
  

• 11 слайд

  Фотон попадает на хлорофилл с выделением электронов.
  Фотолиз воды.
  Выделение кислорода.
  Накопление НАДФН+.
  Накопление АТФ.
  
  
  

• 12 слайд

  ТЕМНОВАЯ ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА
  Темновая фаза фотосинтеза — совокупность ферментативных реакций, которые происходят в строме хлоропласта. Результатом таких реакций является восстановление поглощенного СО2 при помощи НАДФН+ и АТФ из световой фазы, а еще – синтез сложных органических веществ.
  
  
  

• 13 слайд

  В зависимости от метаболизма, СО2 растения делят на:
  С3-растения — большинство сельскохозяйственных культур, произрастающих в умеренном климате, у которых в результате реакций СО2 превращается в фосфоглицериновую кислоту.
  С4-растения — растения тропиков и субтропиков, наиболее живучие сорняки. У этих растений в результате реакций СО2 превращается в оксалоацетат.
  САМ-растения — особый тип С4-фотосинтеза у растений, испытывающих дефицит влаги.
  
  

• 14 слайд

  Мелвин Калвин, американский химик, в 1961 году за определение последовательности реакций при усвоении СО2 был удостоен Нобелевской премии в области химии.
  
  

• 15 слайд

• 16 слайд

  ЦИКЛ КАЛЬВИНА
  В ходе реакций цикла образуется глюкоза. Чтобы получилась всего лишь одну молекулу глюкозы, последовательные реакции цикла Кальвина одна за другой происходят целых шесть раз и на ее построение тратится шесть молекул СО2, восемнадцать молекул АТФ, двенадцать НАДФН+ и двадцать четыре протона.
  
  
  

• 17 слайд

  Первым этапом фазы является получение соединений с тремя атомами углерода.
  
  

• 18 слайд

  За счёт энергии АТФ, полученной в световой фазе, в строме активируются молекулы рибулозофосфата. Он превращается в высокореакционное соединение рибулозодифосфат (РДФ), имеющее 5 атомов углерода.
  

• 19 слайд

  Образуются две молекулы фосфоглицериновой кислоты (ФГК), имеющей три углеродных атома. На следующем этапе ФГК реагирует с АТФ и образует дифосфоглицериновую кислоту. ДиФГК взаимодействует с НАДФН₂ и восстанавливается до фосфоглицеринового альдегида (ФГА).
  ФГА образует фосфодиоксиацетон.
  

• 20 слайд

  На следующем этапе путём конденсации ФГА и фосфодиоксиацетона образуется фруктозодифосфат, который содержит 6 атомов углерода и является исходным материалом для образования сахарозы и полисахаридов.
  Одним из устойчивых продуктов фотосинтеза является рибулозофосфат, который снова включается в цикл реакций, взаимодействуя с АТФ. Чтобы получить молекулу глюкозы проходит 6 циклов реакций темновой фазы.
  Углеводы являются основным продуктом фотосинтеза, но также из промежуточных продуктов цикла Кальвина образуются аминокислоты, жирные кислоты, гликолипиды.