Теоретический материал по теме урока

Что этот опыт доказывает.

		А	Органические вещества образуются только при наличии хлорофилла.
		Б	Необходимость углекислого газа для фотосинтеза.
		В	Образование крахмала в листьях на свету.
		Г	Выделение растениями кислорода, необходимого для дыхания живых организмов.
	Опыт с комнатным растением геранью окаймлённой Своё название это растение получило из-за белых, лишённых хлорофилла участков хлорофилла по краю листа. Поставили растение на яркий свет. Через несколько часов срезали один из листьев и проанализировали его на содержание крахмала. Оказалось, что в белой каёмке листа крахмала нет.	Д	Зелёные растения выделяют кислород только на свету.

 

 

Сравнение этапов фотосинтеза

Особенности	Световая фаза	Темновая фаза
Место протекания процесса
Необходимые вещества
Процессы, происходящие на данном этапе
Что образуется?

Теоретический материал по теме урока

Приложение 1 «Механизм процесса фотосинтеза»

 

а) Световая фаза фотосинтеза

Световая фаза – это стадия, для протекания реакций которой требуется поглощение кванта солнечной энергии. Её смысл – превратить световую энергию солнца в химическую энергию молекул АТФ и других молекул, богатых энергией. Эти реакции протекают непрерывно, но их легче изучать, разделив на три стадии:

1. а) Свет, попадая на хлорофилл, сообщает ему достаточно энергии для того, чтобы от молекулы мог оторваться один электрон; б) электроны захватываются белками-переносчиками, встроенными, наряду с хлорофиллом, в мембраны тилакоида и выносятся на сторону мембраны, обращённую в строму; в) в строме всегда есть вещество, являющееся переносчиком водорода, НАДФ⁺ (никотин–амид–аденин–динуклеотид–фосфат). Это соединение захватывает возбуждённые светом e и протоны, которые всегда есть в строме, и восстанавливается, превращаясь в НАДФ·H₂.

2. Молекулы воды разлагаются под действием света (фотолиз воды): образуются электроны, Н⁺ и O₂. Электроны замещают e, утраченные хлорофиллом на стадии 1. Протоны пополняют протонный резервуар, который будет использоваться на стадии 3. Кислород выходит за пределы клетки в атмосферу.

3. Протоны устремляются из тилакйда наружу – в строму. На выходе создаётся высокий уровень энергии, который идёт на синтез АТФ - нециклическое фосфорилирование (АДФ + Ф_н = АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях образования углеводов.

Итак, результат световой фазы – образование молекул, богатых энергией АТФ и НАДФ·H₂, и побочного продукта – O₂?.

б) Темновая фаза.фотосинтеза

Эта фаза проходит в строме хлоропласта, куда поступает CO₂ из воздуха, а также продукты световой фазы АТФ и НАДФ·H₂. Здесь эти соединения используются в серии реакций, накапливающих CO₂ в форме углеводов, данный процесс представляет собой цикл Кальвина (Нобелевская премия 1961 г).

Для создания одной молекулы глюкозы цикл должен повториться шесть раз: при этом всякий раз к запасу фиксированного углерода в растении прибавляется по одному атому углерода из CO₂.

АДФ, Ф_н и НАДФ⁺ из цикла Кальвина возвращаются на поверхность мембран и снова превращаются в АТФ и НАДФ·H₂.

В дневное время, пока светит солнце, в хлоропластах не прекращается активное движение этих молекул: они снуют туда и сюда, как челноки, соединяя два независимых ряда реакций. Этих молекул в хлоропластах немного, поэтому АТФ и НАДФ·H₂, образовавшиеся днём, на свету, после захода солнца быстро расходуются в реакциях фиксации углерода. Затем фотосинтез прекращается до рассвета. С восходом солнца вновь начинается синтез АТФ и НАДФ·H₂, а вскоре возобновляется и фиксация углерода.

Итак, в результате фотосинтеза происходит превращение световой энергии в энергию химических связей в молекулах органических веществ. А растения, таким образом, являются посредниками между Космосом и жизнью на Земле”.

 

Итоговое уравнение фотосинтеза: 6СО₂ + 6Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ ↑.

 

Приложение 2 «Значение фотосинтеза»

Ø Зелёные растения способны преобразовывать энергию Солнца в химическую энергию органических веществ.

Ø Ежегодно на планете образуется 150 млн тонн органического вещества.

Ø В атмосферу ежегодно выделяется 200 млн тонн кислорода, который необходим для всех живых организмов.

Ø Из кислорода в верхних слоях атмосферы образуется озон, который защищает всё живое на Земле от губительного действия УФ-лучей.

Ø Фотосинтез регулирует содержание углекислого газа в атмосфере.