- Преподавателю
- Биология
- Методический материал к уроку Фотосинтез
Методический материал к уроку Фотосинтез
Раздел | Биология |
Класс | - |
Тип | Конспекты |
Автор | Хужина О.С. |
Дата | 28.07.2015 |
Формат | doc |
Изображения | Есть |
Фотосинтез и хемосинтез
Фотосинтез - процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.
Хемосинтез - способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений
Обычно все организмы, способные из неорганических веществ синтезировать органические, т.е. организмы, способные к фотосинтезу и хемосинтезу, относят к автотрофам.
К автотрофам традиционно относят растения и некоторые микроорганизмы.
Кратко мы говорили о фотосинтезе, когда рассматривали строение растительной клетки, давайте разберем весь процесс поподробнее...
Суть фотосинтеза
это полное, суммарное уравнение фотосинтеза
Вступают в процесс
Результат фотосинтеза
Энергия солнечного света
АТФ (химическая энергия)
вещества, бедные энергией - CO2, H2O (N, S, P - содержащие соединения)
глюкоза (вещество, богатое энергией) и O2
Основное вещество, участвующее в многоступенчатом процессе фотосинтеза -хлорофилл. Именно оно трансформирует солнечную энергию в химическую.
На рисунке указано схематическое изображение молекулы хлорофилла, кстати, молекула очень похожа на молекулу гемоглобина…
Хлорофилл встроены в граны хлоропластов:
Световая фаза фотосинтеза:
(осуществляется на мембранах тилакойдов)
-
Свет, попав на молекулу хлорофилла, поглощается им и приводит его в возбужденное состояние - электрон, входящий в состав молекулы, поглотив энергию света, переходит на более высокий энергетический уровень и участвует в процессах синтеза;
-
Под действием света так же происходит расщепление (фотолиз) воды:
протоны ( с помощью электронов) превращаются в атомы водорода и расходуются на синтез углеводов; -
Синтезируется АТФ (энергия)
Темновая фаза фотосинтеза
(протекает в стромах хлоропластов)
1. Собственно синтез глюкозы и выделение кислорода
Фотосинтез обеспечивает 2 абсолютно важные для жизни на Земле вещи:
-
Растения - автотрофы и продуценты - т.е. они первые образуют органические вещества, которые поглощают все остальные организмы.
-
Именно растения поставляют кислород, необходимый для дыхания других живых организмов.
Обратите внимание: темновой эта фаза называется не потому что идет ночью - синтез глюкозы происходит, в общем-то, круглосуточно, но для темновой фазы уже не нужна световая энергия.
"Фотосинтез - это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете".
К.А.Тимирязев.
В результате фотосинтеза на Земле образуется около 150 млрд т органического вещества и выделяется около 200 млрд т свободного кислорода в год. Кроме того, растения вовлекают в круговорот миллиарды тонн азота, фосфора, серы, кальция, магния, калия и других элементов. Хотя зеленый лист использует лишь 1-2% падающего на него света, создаваемые растением органические вещества и кислород в целом обеспечивают существование всего живого на Земле.
Хемосинтез
Хемосинтез осуществляется за счет энергии, выделяющейся при химических реакциях окисления различных неорганических соединений: водорода, сероводорода, аммиака, оксида железа (II) и др.
Соответственно, существуют:
-
серобактерии - микроорганизмы водоемов, содержащих H2S - источники с очень характерным запахом,
-
железобактерии,
-
нитрифицирующие бактерии - окисляют аммиак и азотистую кислоту,
-
азотфиксирующие бактерии - обогащают почвы, чрезвычайно повышают урожайность,
-
водородокисляющие бактерии
Но суть остается та же - это тоже автотрофное питание , так же запасается энергия и это запас в виде молекул АТФ.
Этот тип синтеза используется ТОЛЬКО бактериями.
Хемосинтетики - единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света.
Поэтому бактерии, «практикующие» хемосинтез, могут жить на любой глубине океанов.
По современным оценкам, биомасса «подземной биосферы», которая находится, в частности, под морским дном и включает хемосинтезирующих анаэробных архебактерий, может превышать биомассу остальной биосферы
Изучением фотосинтеза и хемосинтеза занимался С. Н. Виноградский - ученый, который рассматривал влияние микроорганизмов на биосферу (он ввел понятие «экология микроорганизмов»).
Как видите, фотосинтез и хемосинтез - две формы пластического обмена, при котором из неорганических веществ образуются органические вещества.