Тема урока «Фотосинтез и хемосинтез»

Задачи: сформировать знания о фотосинтезе как пластическом обмене веществ у растений; о механизмах световой и темновой фаз; о значении фотосинтеза для живых организмов на Земле, путях повышения его эффективности; ознакомить учащихся с хемосинтезом.

Оборудование: таблицы «Фотосинтез», «Строение хлоропласта».

Ход урока

I. Изучение нового материала.

1. Значение фотосинтеза для всего живого на Земле, для •круговорота веществ в природе (самостоятельная работа с текстом учебника на стр. 65 - 66).

2. Световая фаза фотосинтеза. Хлорофилл. Его локалиация в гранах хлоропласта. Использование энергии света роль красных и синих лучей в процессе фотосинтеза (беседа, рассказ и изучение схемы фотосинтеза по таблицам и рисунку 32 -а стр. 67 учебника).

Световая фаза (фотохимическая) происходит в гранах хлоропластов. В хлоропластах содержится магнийорганическое вещество хлорофилл. Его молекулы способны поглощать крас­ные и синие лучи видимой части спектра, а зеленые - отражать.

Поэтому хлорофилл, хлоропласты и в общем лист зеленого цвета. -квант света выбивает некоторые подвижные ē на более высокий энергетический уровень, и они приходят в возбужденное состояние. Часть «возбужденных» электронов возвращается на прежний уровень, другая часть присоединяется к ионам водорода (Н⁺). Эти ионы появляются в результате фотолиза воды.

Расщепление молекул воды под действием кванта света - открыл Александр Павлович Виноградов.

Н₂0 → Н⁺ + ОН^- ;

Н⁺ + ē → Н°.

Н⁺ захватываются органическим веществом НАДФ⁺, который при этом переходит в свою восстановленную форму НАДФ • Н₂. Это вещество богато энергией, которая необходима будет в темновой фазе.

ОН^-, оставшись без противоположно заряженных частиц, теряют ё и превращаются в радикалы, которые, попарно соединяясь, образуют воду и молекулярный кислород:

ОН^- → ē + ОН° ;

40Н° -> 2Н₂0 + 0₂° ↑

Молекулярный кислород диффундирует через устьица листа в окружающую атмосферу, то есть атмосферу Земли.

То, что 0₂ образуется именно так, открыл академик А. П. Виноградов. Некоторые из «возбужденных» ē хлорофилла и ē от ОН^- участвуют в образовании макроэргической связи в АТФ, так как ē обладают большим запасом энергии:

АДФ + Ф + энергия ē → АТФ

Итоги световой фазы:

1) фотолиз Н₂0 → Н⁺ + ОН^- ;

2. восстановление НАДФ⁺ + 2Н⁺ → НАДФ • Н₂°;

3. синтез АТФ: АДФ + Ф → АТФ.

3. Темновая фаза фотосинтеза.

Использование водорода из НАДФ ∙ Н₂ на восстановление С0₂ и образование углеводов,

роль АТФ в этом процессе (рассказ с использованием таблиц,

рис. 32 на стр. 67 учебника).

Темновая фаза (ферментативная) происходит в строме хлоропластов. В этой фазе происходит ряд ферментативных реакций, в результате которых из С0₂ и Н₂0 образуется глюкоза. При этом используется энергия АТФ и водород, полученные в световую фазу.

Итоги темновой фазы и фотосинтеза в целом: 6С0₂ + 6Н₂0 → С₆Н₁₂0₆ + 60₂

Продуктивность фотосинтеза:

1г органического вещества с 1м² листьев синтезируется в час. Ежегодно на Земле производится 400 млрд. тонн органического вещества. Годовая потребность одного человека в кислороде - это результат функционирования 10-12 деревьев среднего возраста в период вегетации.

Клименту Аркадьевичу Тимирязеву, который внес большой вклад в изучение фотосинтеза, принадлежат слова: «Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни на нашей планете».

4.Хемосинтез ХЕМОСИНТЕЗ, процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.). Хемосинтезирующие бактерии, наряду с фотосинтезирующими растениями и микробами, составляют группу автотрофных организмов. Хемосинтез открыт в 1887 С. Н. Виноградским.

(самостоятельная работа с текстом стр.68 - 69 учебника).

II. Закрепление знаний.

Ответить на вопросы 1 - 4, стр. 69 учебника.

III. Домашнее задание: § 2.11; сообщение учащихся о

гетеротрофах.