Слайд 2
Роль растений на Земле огромна – они снабжают
органическими веществами и энергией практически все организмы. Ежегодно растения
производят такое количество свободной энергии, которая более чем в 10 раз превышает количество энергии, выделяющейся при сжигании полезных ископаемых населением Земли в течении года. Следует помнить, что горючие полезные ископаемые – уголь, нефть также являются продуктами фотосинтеза. На свету растения выделяют кислород.
Почему же при дыхании растения кислород поглощают, а при фотосинтезе выделяют?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно познакомиться с процессом фотосинтеза.
Слайд 3
План урока:
История изучения фотосинтеза. Эксперименты по фотосинтезу.
Значение фотосинтеза.
Фотосинтетические
пигменты.
Фотосистемы.
Световая фаза фотосинтеза.
Темновая фаза фотосинтеза.
Лимитирующие факторы фотосинтеза.
Слайд 4
История изучения фотосинтеза
Ян Ван
Гельмонт взвешивал горшок с землей и ивой, и отдельно
само дерево, показал, что через 5 лет масса дерева увеличилась на 74кг, а почва потеряла только 57г. Он решил, что пищу дерево получает из воды.
Слайд 5
В 1804 году Соссюр установил, что в процессе
фотосинтеза велико значение воды.
В 1887 году С. Н. Виноградским
открыты хемосинтезирующие бактерии.
В 1905 году Блэкман установил, что фотосинтез состоит из двух фаз: световой и темновой.
Слайд 6
Климент Аркадьевич Тимирязев
(1843—1920)
Лист зеленого растения —
чудесная «кладовая», куда оно складывает поглощенные солнечные лучи в
виде ряда химических соединений, обладающих запасом потенциальной энергии (крахмал, сахар). В этом и заключается, по словам Тимирязева, космическая роль зеленого растения.
Слайд 7
Эксперименты по фотосинтезу
Опыт 1 Доказывает значение солнечного света
Слайд 8
Опыт 2 Доказывает значение углекислого газа для фотосинтеза
Опыт
3 Доказывает значение фотосинтеза
Эксперименты по фотосинтезу
Слайд 9
Значение фотосинтеза
Синтез органического
вещества
Выделение в атмосферу
кислорода
Преобразование световой
энергии в химическую
Основа всех цепей
питания
Контроль за содержанием
Углекислого
газа
Слайд 10
Сущность фотосинтеза
заключается в превращении световой энергии
солнечного луча в химическую энергию в виде АТФ и
НАДФ.Н2
Суммарное уравнение фотосинтеза:
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2
Слайд 12
Главными автотрофами на Земле являются зеленые растения, клетки
которых содержат хлоропласты.
Слайд 13
Хлорофилл
Молекула хлорофилла имеет эмпирическую формулу:
С55Н72О5N4Мg. Атомы С, Н, О, N соединены в сложное
порфириновое кольцо. Хлорофилл близок по строению к гемоглобину крови, только в гемме в центре молекулы атом Fe, а в хлорофилле атом Мg, связанный с одним или четырьмя атомами азота. Молекула хлорофилла имеет длинный «хвост» - остаток спирта фитола, который содержит цепь из 20 углеродных атомов.
Слайд 14
Хлорофилл имеет модификации а, в, с, d. Отличаются
они структурным строением и спектром поглощения света. Например: хлорофилл
в содержит на один атом кислорода больше и на два атома водорода меньше, чем хлорофилл а.
Все растения и оксифотобактерии имеют как основной пигмент желто-зеленый хлорофилл а, а как дополнительный хлорофилл в.
У большинства растений есть темно оранжевый пигмент – каротин, который в животном организме превращается в витамин А и желтый пигмент – ксантофилл.
Фикоцианин и фикоэритрин – содержат красные и сине-зеленые водоросли. У красных водорослей эти пигменты принимают более активное участие в процессе фотосинтеза, чем хлорофилл.
Слайд 15
Фотосистемы
Пигменты растений участвующие в фотосинтезе
«упакованы» в тилакоиды хлоропластов в виде функциональных фотосинтетических единиц
– фотосинтетических систем: фотосистемы I и фотосистемы II.
Слайд 18
Световая фаза фотосинтеза
Нециклическое фотофосфорилирование
Слайд 19
Световая фаза фотосинтеза
Циклическое фотофосфорилирование
Слайд 20
Сравните нециклическое и циклическое фотофосфорилирование
Слайд 22
Темновая фаза фотосинтеза
Цикл Кальвина
Слайд 23
Лимитирующие факторы фотосинтеза
Свет. Углекислый газ. Температура
Вода. Исходное
вещество для фотосинтеза. Недостаток воды влияет на многие процессы
в клетках. Но даже временное увядание приводит к серьезным потерям урожая. Причины: при увядании устьица растений закрываются, а это мешает свободному доступу СО2 для фотосинтеза; при нехватке воды в листьях некоторых растений накапливается абсцизовая кислота. Это гормон растений – ингибитор роста.
Слайд 24
Лимитирующие факторы фотосинтеза
Концентрация хлорофилла. Количество хлорофилла может уменьшаться
при заболеваниях мучнистой росой, ржавчиной, вирусными болезнями, при недостатке
минеральных веществ и с возрастом. При пожелтении листьев наблюдаются хлоротичные явления или хлороз. Причиной может быть недостаток минеральных веществ.
Кислород.
Высокая концентрация кислорода в атмосфере (21%) ингибирует фотосинтез. Кислород конкурирует с углекислым газом за активный центр фермента, участвующего в фиксации СО2, что снижает скорость фотосинтеза.
Слайд 25
Лимитирующие факторы фотосинтеза
Специфические ингибиторы.
Лучший способ
погубить растение – это подавить фотосинтез. Для этого ученые
разработали ингибиторы – гербициды – диоксины. Например: ДХММ – (дихлорфенилдиметил-мочевина) – подавляет световые реакции фотосинтеза. Успешно используют для изучения световых реакций фотосинтеза.
Загрязнение окружающей среды.
Газы промышленного происхождения, озон и сернистый газ, даже в малых концентрациях сильно повреждают листья у ряда растений. Сажа забивает устьица и уменьшает прозрачность листовой эпидермы, что снижает скорость фотосинтеза.