Биология в лицее. Биология в лицее Тест по биологии биосинтез углеводов фотосинтез

Тип урока: комбинированный

Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов - фотосинтезе.

Задачи: 1) сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах фотосинтеза;

2) развивать умения выделять главное, сравнивать, применять знания для решения биологических задач;

3) осуществлять патриотическое воспитание учащихся.

Оборудование: электронная презентация «Фотосинтез», ПК, мультимедиа-проектор, экран, таблицы с изображениями растительной клетки, световой и темновой фаз фотосинтеза.

Ход урока

I . Актуализация знаний.

1. Объясните, какова роль цитоплазмы в биосинтезе белка.

2. Охарактеризуйте роль различных видов РНК в биосинтезе.

3. Почему процесс биосинтеза молекул белков может осуществляться только в живой клетке?

II . Изучение нового материала.

17 век. - Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на74,4 кг, а масса грунта убыла на 57г).

1771г. - Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).

1778г. – Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету). Почему?

1903г. – К.А. Тимирязев открыл процесс фотосинтеза «…это процесс создания органических веществ из углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света».

2. Понятие фотосинтеза.

При биосинтезе белка полимерная молекула строится из готовых мономеров - аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки - АТФ.

Биосинтез углеводов идет иначе, В клетках растений мономеры углеводов - моносахариды - образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называется фотосинтезом.

Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.

Фотосинтез - процесс, важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.

Хлоропласты - органоиды, которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет.

Фотосинтез - сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую.

Под действием энергии света молекулы хлорофилла возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны.

Образовавшийся при расщеплении воды ион водорода с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать его в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и этим заканчивается первая стадия фотосинтеза.

Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт расщепления воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.

Таким образом, световые реакции фотосинтеза помимо молекулярного кислорода дают два богатых энергией соединения - АТФ и НАДФ Н.

Здесь используются продукты, образовавшиеся в световой фазе. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы С6Н12О6, из которых путем полимеризации создаются полисаха-риды - целлюлоза, крахмал. Поскольку эти реакции идут без участия света, их называют темновой фазой.

Световая фаза проходит на внутренней мембране хлоропласта - в тилакоидах, а темновая - в строме хлоропласта.

На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу 1-1,5 % энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах.

5. Значение фотосинтеза.

Самостоятельная работа с учебником.

Задание: в чем заключается космическая роль зеленых растений?

III . Закрепление знаний.

Заполнение таблицы «Фотосинтез» в рабочей тетради.

Домашнее задание: § 11.

Скачать:


Предварительный просмотр:

Тема. БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ – ФОТОСИНТЕЗ

Тип урока: комбинированный

Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов - фотосинтезе.

Задачи: 1) сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах фотосинтеза;

2) развивать умения выделять главное, сравнивать, применять знания для решения биологических задач;

3) осуществлять патриотическое воспитание учащихся.

Оборудование: электронная презентация «Фотосинтез», ПК, мультимедиа-проектор, экран, таблицы с изображениями растительной клетки, световой и темновой фаз фотосинтеза.

Ход урока

I. Актуализация знаний.

1. Объясните, какова роль цитоплазмы в биосинтезе белка.

2. Охарактеризуйте роль различных видов РНК в биосинтезе.

3. Почему процесс биосинтеза молекул белков может осуществляться только в живой кл етке?

II. Изучение нового материала.

1.История открытия фотосинтеза.

17 век. - Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на74,4 кг, а масса грунта убыла на 57г).

1771г. - Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).

1778г. – Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету). Почему?

1903г. – К.А. Тимирязев открыл процесс фотосинтеза «…это процесс создания органических веществ из углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света».

2. Понятие фотосинтеза.

При биосинтезе белка полимерная молекула строится из готовых мономеров - аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки - АТФ.

Биосинтез углеводов идет иначе, В клетках растений мономеры углеводов - моносахариды - образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называется фотосинтезом.

Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.

Фотосинтез - процесс, важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.

Хлоропласты - органоиды, которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет.

Фотосинтез - сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую.

3. Световая фаза фотосинтеза.

Под действием энергии света молекулы хлорофилла возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны.

Образовавшийся при расщеплении воды ион водорода с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать его в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и этим заканчивается первая стадия фотосинтеза.

Участие света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию и называют световой.

Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт расщепления воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.

Таким образом, световые реакции фотосинтеза помимо молекулярного кислорода дают два богатых энергией соединения - АТФ и НАДФ Н.

4. Темновая фаза фотосинтеза.

Здесь используются продукты, образовавшиеся в световой фазе. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы С 6 Н 12 О 6 , из которых путем полимеризации создаются полисаха-риды - целлюлоза, крахмал. Поскольку эти реакции идут без участия света, их называют темновой фазой.

Световая фаза проходит на внутренней мембране хлоропласта - в тилакоидах, а темновая - в строме хлоропласта.

На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу 1-1,5 % энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах.

5. Значение фотосинтеза.

Самостоятельная работа с учебником.

Задание: в чем заключается космическая роль зеленых растений?

III. Закрепление знаний.

Заполнение таблицы «Фотосинтез» в рабочей тетради.

Домашнее задание: § 11.

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него:

Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров – аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки (АТФ).

Биосинтез углеводов идет принципиально иначе. В клетках растений мономеры – моносахариды – образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называют фотосинтезом (от греч. photos – "свет" и synthesis – "соединение").

Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.

Фотосинтез – процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах .

Хлоропласты – это внутриклеточные органоиды (пластиды), которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет. В растительной клетке обычно содержится от 15 до 50 хлоропластов.

Фотосинтез – сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Многолетние исследования фотосинтеза показали, что он включает в себя две стадии: световую и темновую.

Первая стадия фотосинтеза – световая. Под действием энергии света молекулы хлорофилла (и других соединений, называемых переносчиками) возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении (разложении) воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Разложение воды происходит внутри хлоропласта.

Образовавшийся при расщеплении воды водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта . Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов – окисленный никотинамидаденин-динуклеотидфосфат , или НАДФ . Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и заканчивается первая стадия фотосинтеза.


Участие энергии света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию называют еще стадией световых реакций .

Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт при расщеплении воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.


Вторая стадия фотосинтеза – темновая. Здесь используются образовавшиеся в процессе световых реакций продукты. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы – моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы (С 6 Н 12 О 6), из которых путем полимеризации создаются полисахариды – целлюлоза, крахмал, гликоген и другие сложные органические соединения. Поскольку все реакции на этой стадии идут без участия света, ее называют стадией темновых реакций .


Все световые реакции (первая стадия фотосинтеза) происходят на мембранах хлоропласта – в тилакоидах, а темновые (вторая стадия фотосинтеза) – между мембранами внутри хлоропласта – в строме.

Сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет непрерывно, пока зеленые клетки получают световую энергию.

На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу примерно 1–1,5% энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах. Фотосинтезирующие организмы дают пищу гетеротрофам, а также кислород, необходимый для дыхания всем живым существам на планете. Установлено, что 21% кислорода в современной атмосфере Земли создан главным образом путем фотосинтеза.


Фотосинтез – уникальный процесс создания зелеными клетками органических веществ из неорганических, притом идущий в огромных масштабах на суше и в воде. Ежегодно растения связывают 1,7 млрд т углерода, образуя при этом более 150 млрд т органического вещества и выделяя около 200 млрд т кислорода.

Фотосинтез – единственный на нашей планете процесс превращения энергии солнечного света в энергию химических связей органических веществ. Таким способом энергия Солнца, поступившая из космоса, преобразуется и запасается клетками зеленых растений в углеводах, белках и липидах, обеспечивая жизнедеятельность всего гетеротрофного населения живого мира – от бактерий до человека.

Вот почему выдающийся русский ученый–естествоиспытатель К. А. Тимирязев эту роль зеленых растений для жизни на Земле назвал космической.

  • Бактериальный фотосинтез. Отличия бактериального фотосинтеза от фотосинтеза растений
  • Биологическая роль неперевариваемых углеводов (пищевых волокон) и их метаболизм
  • Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. Матричный характер реакций биосинтеза. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства
  • Биосинтез белка: стадии элонгации и терминации трансляции.
  • Биосинтез глицерола, жирных кислот, ацилглицеролов, фосфоглицеридов и холестерола. Патология липидного обмена.
  • Биосинтез белка создает полимерную молекулу из готовых мономеров – аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки (АТФ).

    Биосинтез углеводов идет принципиально иначе. В клетках растений мономеры – моносахариды – образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называют фотосинтезом (от греч. photos – "свет" и synthesis – "соединение").

    Созданные в клетке моносахариды (см. также § 5 ) (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.

    Фотосинтез – процесс, чрезвычайно важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.

    Хлоропласты (см. также § 8 ) – это внутриклеточные органоиды (пластиды), которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет. В растительной клетке обычно содержится от 15 до 50 хлоропластов.

    Фотосинтез – сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Многолетние исследования фотосинтеза показали, что он включает в себя две стадии: световую и темновую.

    Первая стадия фотосинтеза – световая. Под действием энергии света молекулы хлорофилла (и других соединений, называемых переносчиками) возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты (Ф) к АДФ . Другая часть электронов принимает участие в расщеплении (разложении) воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны. Разложение воды происходит внутри хлоропласта.

    Образовавшийся при расщеплении воды водород с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать водород в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов – окисленный никотинамидадениндинуклеотидфосфат , или НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ Н. В такой химической связи запасается энергия, и заканчивается первая стадия фотосинтеза.

    Участие энергии света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию называют еще стадией световых реакций .

    Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт при расщеплении воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.

    Вторая стадия фотосинтеза – темновая. Здесь используются образовавшиеся в процессе световых реакций продукты. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы – моносахариды . Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО 2 за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы (С 6 Н 12 О 6), из которых путем полимеризации создаются полисахариды – целлюлоза, крахмал, гликоген и другие сложные органические соединения. Поскольку все реакции на этой стадии идут без участия света, ее называют стадией темновых реакций .

    Цель: сформировать знания учащихся о биосинтезе углеводов как сложном биологическом процессе.

    Задачи: 1. Познакомить учащихся с процессами фотосинтеза, происходящими в световой и темновой фазах;

    2. Развивать умения производить опыты, делать выводы о полученном результате; продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы с учебником, умение выделять главное;

    3. Воспитывать ответственное отношение к выполнению полученных заданий; показать роль растений и необходимость их охраны.

    Оборудование : презентация «Фотосинтез», оборудование для демонстрации опыта, проектор, ноутбук.

    ХОД УРОКА:

    1. Организационный момент

    2. Опрос учащихся

    Опрос по карточкам

    I вариант

    Дайте определения терминов: метаболизм, ассимиляция, диссимиляция, транскрипция, кодон.

    II вариант

    Дайте определения терминов: анаболизм, пластический обмен, энергетический обмен, трансляция, оперон.

    Беседа с классом по вопросам:

    Где записана информация о синтезе необходимой белковой молекулы? (на ДНК)

    В каком органоиде происходит синтез белка? (в рибосоме)

    ДНК находится в ядре и никогда не выходит за его пределы, а рибосомы – в цитоплазме. Как передается информация о том, какую белковую молекулу надо синтезировать? (информацию на рибосому передает иРНК. Она ее списывает с гена ДНК, а тРНК поставляют в рибосомы аминокислоты).

    Синтез какого органического вещества осуществляется в хлоропластах? (глюкозы)

    Как называется процесс синтеза углеводов в зеленых листьях растений на свету? (фотосинтез)

    3. Деловая игра

    Учитель: с процессом фотосинтеза вы знакомились в курсе биологии растений в 6 классе. Сегодня мы более глубоко рассмотрим этот процесс. Наш урок будет проведен в форме деловой игры. На нем присутствуют: историк, биограф, биохимик, биолог, лесничий, цитолог, архивариус.

    Историк: около 400 лет назад ученый Ян ванн Гельмонт проделал опыт с ивовой веткой. Он взял большой глиняный горшок, в который поместил 80 кг почвы. В эту почву посадил ветку ивы. Поверхность почвы в горшке была тщательно прикрыта, чтобы туда не попала пыль. Поливали ветку только дождевой водой, так она не содержит солей. Через 5 лет ветка превратилась в дерево, которое весило на 65 кг больше, чем перед посадкой. Взвесили почву, откуда ива брала питательные вещества, ее масса уменьшилась всего на 50г. где же ива взяла 64кг 950г, из которых она построила свое тело?

    Я. Гельмант решил, что ива увеличила свои размеры за счет дождевой воды, которой ее поливали.

    Архивариус . Просматривая старые книги, я нашел интересные записи химика Джозефа Пристли. Он писал: «Я взял некоторое количество воздуха совершенно испорченного дыханием мыши, которая в нем погибла; разделив его на 2 части, я ввел одну в сосуд с водой, в другую же часть его, также заключенную в сосуд с водой, ввел 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 моментально погибла в другой части его… В течение 7 дней пребывания в сосуде с испорченным воздухом побег мяты вырос почти на 3 дюйма и, кроме того, на старых ветках образовались несколько новых.»

    Учитель. Ни Гельмонт, ни Пристли, не смогли до конца исследовать удивительное явление фотосинтеза. Русский ученный К.А. Тимирязев доказал, что благодаря хлорофиллу растения способны усваивать энергию солнечного света и из воды и углекислого газа образовывать органические вещества.

    У Тимирязева есть прекрасное высказывание, которое доказывает великое значение растений: «Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил вам сахар, крахмал, жиры и зерно, - он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений».

    Биограф. К.А.Тимирязев родился в 1843 году в богатой дворянской семье, но с 15 лет самостоятельно зарабатывал на свое существование, о чем писал: «С пятнадцатилетнего возраста моя левая рука не израсходовала ни одного гроша, которая не заработала бы правая».

    Научная работа Тимирязева связана с Петровской земледельческой академией. В настоящее время это учебное заведение называется Сельскохозяйственной академией и носит имя ученого.

    В 1898 году один английский ученый физик подсчитал, что на Земле через 500 лет будет израсходован весь кислород, и всему живому грозит гибель. К.Тимирязев в своей статье «Точно ли человеку грозит близкая гибель?» доказал, что такого быть не может благодаря тому, что зеленые листья растений усваивают на свету углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород.

    Ученый всю свою жизнь посвятил зеленым листьям растений, которые считал уникальной лабораторией природы, где происходят удивительные превращения неорганических веществ, бедных энергией, в органические, богатые энергией вещества. При этом растение очищает воздух, поглощая из него углекислый газ и выделяя кислород. Источником энергии этого сложного химического процесса является солнце.

    Биолог. Перед сегодняшним уроком мною было заложено несколько опытов, результаты которого я вам представлю. Вот это растение герань было поставлено на несколько дней в темный шкаф, после чего на один листок прикреплена с двух сторон полоса черной светонепроницаемой бумаги. Затем это растение поставили на свет. Через 10 – 12 часов листок сорвали, прокипятили в воде, затем в спирте. Спирт окрасился хлорофиллом в зеленый цвет. Лист обесцветился. Капнем на этот лист после промывки в воде слабым раствором йода. На листочке растения осталась желтая полоса в той части, где была черная бумага, края листочка посинели, так как здесь на свету происходил фотосинтез и образовался крахмал, который синеет в присутствии йода. Этим опытом мы доказали, что процесс фотосинтеза происходит только на свету. Вторую герань и стакан с едкой щелочью, которая поглощает углекислый газ, поставили под стеклянный колпак. Края колпака и стекла под ним промазали вазелином, благодаря чему углекислый газ не проникает под колпак. Растение под колпаком поставили на солнечный свет. Через двое суток колпак сняли, срезали листок и провели опыт по определению наличия крахмала в листе как в первом случае. При обработке листа йодом посинения нет – значит, фотосинтез не происходил, крахмал не образовывался. Этим опытом мы доказали, что процесс фотосинтеза происходит только в присутствии углекислого газа.

    Цитолог. При рассмотрении листьев растения с помощью светового микроскопа хорошо видны хлоропласты в виде шаровидных образований, их иногда называют «хлорофилловые зерна». Хлоропласты имеют размер 5 – 10 мкм, и при большом увеличении видна их форма двояковыпуклой линзы. Хлоропласты содержат хлорофилл.

    Электронный микроскоп дает возможность заглянуть внутрь хлоропласта и выяснить его строение. Снаружи хлоропласт покрыт двойной мембраной, которая отделяет его от цитоплазмы. Эта мембрана обладает избирательной проницаемостью. Внутренний ее слой образует складчатость, которая вдается в полость хлоропласта – строму. Эти складчатые образования внутренней мембраны называются тилакоидами, на них размещается хлорофилл. Тилакоиды могут образовывать связи между собой и скопления в виде стопки книг, которые называются гранами. Число гран в листьях разных растений может варьировать от 40 до 150.

    Биохимик. Фотосинтез – сложный многоступенчатый процесс, в котором различают 2 стадии: световая и темновая.

    Суммарное уравнение фотосинтеза представляет собой

    6СО 2 + 6Н 2 О = С 6 Н 12 О 6 + 6О 2

    Рассмотрим процессы, происходящие в световую фазу. Солнечная энергия поглощается хлорофиллом и переводит его в возбужденное состояние. Электрон молекулы хлорофилла в результате этого занимает более высокий энергетический уровень. Далее этот электрон возвращаясь на свою орбиту, отдает избыточную энергию, которая переходит в тело (около 20 %), другая служит для фосфорилирования адф и атф. Часть энергии передается ионам водорода Н+, который всегда имеет в водном растворе связи с фотолизом (фотоокислением) воды, разложением ее под действием света. Образовавшиеся ионы водорода присоединяются к веществу, способному его транспортировать. Этим веществом является НАДФ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат). Присоединив водород НАДФ превращается в НАДФ-Н. при разложении воды, кроме водорода, образуется кислород, который выделяется в атмосферу.

    Все реакции световой фазы осуществляются на мембранах хлоропластов. В итоге значение световой фазы состоит в том, чтобы обеспечить биосинтез углеводов энергией АТФ и восстанавливающим соединением НАДФ-Н.

    Вторая фаза – темновая, она происходит между мембранами в строме хлоропласта. Благодаря энергии АТФ и НАДФ-Н происходит фиксация углекислого газа простых углеводов и образований моносахаридов. Их образование происходит при участии большого количества ферментов. В дальнейшем в результате реакции полимеризации моносахариды превращаются в полисахариды: целлюлоза, крахмал.

    К. Тимирязев писал о значении фотосинтеза «это процесс от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете». Это действительно так, только благодаря фотосинтезу образуются органические соединения на нашей Земле, атмосфера очищается от углекислого газа и обогащается кислородом.

    Созданная благодаря фотосинтезу атмосфера защищает все живое на планете от губительных коротковолных ультрафиолетовых лучей.

    Лесничий. Не случайно лес называют легкими планеты, богатством Земли, зеленым другом.

    Приведу конкретные доказательства. Летом участок леса в 1 га за 1 час усваивает 8 кг углекислого газа, который выделили придыхании 200 человек.

    За один год зеленые растения нашей планеты поглощают 600 млрд тонн углекислого газа, выделяют в атмосферу 200 млрд тонн кислорода образуя 15 млрд тонн органического вещества.

    Это при том, что продуктивность фотосинтеза очень мала. Растения усваивают всего лишь 1% солнечной энергии, попадающей на их листья. От 1 до 15г органического вещества образуется на 1 кв.м. поверхности листьев. Но при фотосинтезе растения выделяют кислорода в 20 – 30 раз больше, чем поглощают его при дыхании.

    3,5 млрд лет фотосинтез является основой жизни на Земле. Берегите лес, планету, берегите все живое на Земле.

    Селекционер. Наивысший коэффициент полезного действия при фотосинтезе – 28%.

    Но если обратиться к данным поглощения солнечного света культурными растениями, он окажется очень низким.

    Растение Поглощение солнечного света, %
    Свекла кормовая 1,91
    Картофель 2,38
    Рожь 2,42
    Пшеница 2,68
    В чем же дело? Растения находятся в условиях, когда не могут максимально использовать свои возможности. Они затемняются сорняками, другими растениями данного вида.

    Задача селекционеров не только в получении высокоурожайных устойчивых к болезням и климатическим условиям сортов, но и в выведении сортов с большой поверхностью листьев и удлинении сроков их активной жизни.

    4. Подведение итогов урока

    Итак, на уроке мы узнали не мало интересных факторов о биосинтезе углеводов, выслушали доклады различных представителей науки.

    5. Домашнее задание: подготовить презентацию, посвященную роли биосинтеза углеводов в живой клетке.

    И. Ю. Шенцова, МОБУ СОШ №1 г. Лабинск, Краснодарский край