Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Доклад на тему Фотосинтез 6 класс

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Фотосинтез – сложное явление, которое чаще всего происходит в зелёных листьях растений. Этот процесс состоит из 2‑х этапов:

1. Световая фаза, которая требует наличие солнечного света;

2. Темновая фаза (свет не нужен).

Необходимыми компонентами для фотосинтеза, кроме света, являются углекислый газ и вода. Фотосинтез проходит в хлоропластах, зелёных пластидах, которые находятся в растительной клетке. Углекислый газ поглощается листьями из воздуха, а вода – из почвы корнями.

Как происходит фотосинтез?

В клетках растений содержится хлорофилл – пигмент, который отвечает за зелёный цвет листьев. Хлорофилл способен поглощать солнечный свет, который приводит в действие весь процесс фотосинтеза. Происходит расщепление воды, и образуются атомы водорода. Эти атомы расходуются на синтез углеводов. Выделение кислорода и синтез глюкозы происходят в темновую фазу.

Таким образом, растения способны сами производить продукты питания, глюкозу. Самое важное для растений – это свет и вода. При искусственном свете фотосинтез тоже может происходить, но в солнечном свете есть ультрафиолетовое излучение, создающее лучшие условия для данного процесса.

Некоторые бактерии и все зелёные водоросли также способны выделять кислород в процессе фотосинтеза. Мировой океан, как и леса, являются важным источником кислорода.

Существует ряд факторов, которые могут замедлять процесс фотосинтеза:

1. Недостаток солнечного света (растение становится слабее и насекомые уничтожают листву);

2. Недостаток воды (замедляются химические процессы).

Фотосинтез является очень важным процессом, потому что благодаря ему образуются органические вещества и выделяется кислород. Без фотосинтеза жизнь на нашей поанете невозможна.

Фотосинтез важен не только для окружающего мира, но и для самого растения. Глюкоза, выделенная в процессе фотосинтеза, является строительным материалом для растения. Благодаря глюкозе растения могут расти и развиваться.

Вариант №2

Абсолютно все живые организмы дышат, в том числе и растения. Без фотосинтеза они не смогли бы расти и развиваться. Для укрепления растениям необходимо достаточное получение воды, минеральных веществ и углекислого газа. Все эти компоненты они получают из самой природы.

Также им требуется энергия, которая накапливается за счет солнечного света. Эта энергия усваивается для осуществления некоторых химических реакций, в процессе которых углекислый газ и вода преобразуются в глюкозу и кислород. Выполняется это во время питания и дыхания.

Эти процессы и носят название фотосинтеза.

Слово фотосинтез имеет греческое происхождение. Образовалось оно от двух других слов- «фото» и «синтез». Дословно это переводится, как «вместе со светом». В ходе дыхания растений выполняется превращение солнечной энергии в химическую.

В процессе взаимодействия углекислого газа, воды и энергии солнечного света осуществляется выделение глюкозы, кислорода и некоторого количества воды. Избыток глюкозы обычно накапливается в качестве крахмала во всех частях растений (корневищах, стебле и т.д.).

Нужны эти запасы для осуществления различных естественных процессов.

Помимо самих растений, энергию солнечного света получают и животные, которые питаются зелеными.

Усваивание энергии солнечного света

Как было сказано выше, зеленые потребляют солнечную энергию, которая потом переходит в химическую. Но каким образом это совершается?

Этот процесс осуществляется при помощи хлоропластов. Это зеленые пластиды, содержащиеся в составе листьев. Эти клетки имеют краситель хлорофилл, который окрашивает растения в зеленый цвет и принимает участие в фотосинтезе.

Чем объясняется широкая и узкая структура листьев?

Фотосинтез осуществляется преимущественно в листьях растений. Именно из-за большой и широкой поверхности, они способны к наиболее лучшему и большему усваиванию солнечной энергии.

Какие еще факторы являются жизненно необходимыми для растений?

Для поддержания здоровья, дальнейшего совершенствования растениям нужны питательные вещества. Получают они их из почвы путем всасывания корнями воды, которая потом распределяется по всему растению.

Если же почва бедна полезными веществами, то растение не сможет беспроблемно и полноценно совершенствоваться. Поэтому фермеры и садоводы постоянно следят за содержанием в земле полезных минеральных элементов.

В критических ситуациях, когда почва обедняется, они прибегают к использованию удобрений.

Важность фотосинтеза

Фотосинтез является очень значимым химическим процессом. Для начала, он является важным составляющим в пищевой цепочке всего живого. Он обеспечивает растения продуктами питания, которые в дальнейшем являются пропитанием как для животного, так и человека. Также фотосинтез играет важную роль в выделении в среду кислорода, без которого не могут жить все живые организмы.

Фазы фотосинтеза

Фотосинтез состоит из 2 этапов: светового и темнового. Световая протекает только при участии света. В данном случае также принимает участие хлорофилл. При наступлении темноты начинается темновой период, в результате которой образуется глюкоза. Этот этап не требует присутствия света.

Таким образом, фотосинтез является очень значимым этапом в жизни всех организмов. Он осуществляет первостепенные процессы, без которых живые организмы не могли бы существовать.

6, 10 класс

Популярные темы сообщений

  • Соленые продуктыСоль очень важна для жизни человека. Она представляет собой хлорид натрия. Хлориды нужны нашему организму, чтобы вырабатывать желудочный сок. С другой стороны, если употреблять много соли, то избыток натрия приводит к повышению артериального
  • ЕльЕль относится к семейству сосновых. Это – вечнозеленое дерево, символ Нового Года. Ель может вырастать в высоту до пятидесяти метров, а жить до трехсот лет. В США растет ель, возраст которой – восемьсот пятьдесят два года.
  • Морской транспортМорской транспорт это отдельное направление во всем мировом транспорте. Морским транспортом перевозят, как и грузы так и людей. К морскому транспорту относят любое средство передвижение, которого может держаться на воде.

Источник: https://more-dokladov.ru/doklad-soobshchenie/raznoe/fotosintez-6-klass

Фотосинтез

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Реферат на тему: Фотосинтез

СОДЕРЖАНИЕ

  • История фотосинтеза
  • Процессы, происходящие в листе
  • Современные представления о фотосинтезе
  • Значение фотосинтеза в природе
  • СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

История фотосинтеза

В течение тысячелетий люди считали, что питается растение исключительно благодаря корням, поглощая с их помощью все  необходимые вещества из почвы. Проверить эту точку зрения взялся в начале девятнадцатого века голландский натуралист  Ян Ван Гельмонт. Он взвесил землю в горшке и посадил туда побег ивы.

В течение пяти лет он поливал деревце, а затем высушил землю и взвесил её и растение. Ива весила семьдесят пять килограмм, а вес земли изменился всего на несколько сот граммов. Вывод учёного был таков — растения получают питательные вещества, прежде всего, не из почвы, а из воды. На два столетия в науке утвердилась теория водного питания растений.

Листья, по этой теории, лишь помогали растению испарять излишнюю влагу.

К самому неожиданному, но правильному предположению о воздушном питании растений ученые пришли лишь к началу девятнадцатого века. Важную роль в понимании этого процесса сыграло открытие, совершенное английским химиком Джозефом Пристли в 1771 году.

Он поставил опыт, в результате которого он сделал вывод: растения очищают воздух и делают его пригодным для дыхания. Позднее выяснилось: для того, чтобы растение очищало воздух, необходим свет. Десять лет спустя, учёные поняли, что растение не просто превращает углекислый газ в кислород.

Углекислый газ необходим растениям для жизни, он служит для них настоящей пищей (вместе с водой и минеральными солями).

Воздушное питание растений называется фотосинтезом. Кислород в процессе фотосинтеза выделяется в качестве необычного продукта. Миллиарды лет назад на земле не было свободного кислорода. Весь кислород, которым дышат почти все живые существа нашей планеты, выделен растениями в процессе фотосинтеза. Фотосинтез сумел изменить весь облик нашей планеты!

Начиная с семидесятых годов прошлого столетия, крупные успехи в области фотосинтеза были получены в России.

Работами русских учёных Пуриевича, Ивановского, Риктера, Иванова, Костычева  были изучены многие стороны этого процесса. Значение фотосинтеза не осознавалось до сравнительно недавнего времени.

Аристотель и другие учёные Греции, наблюдая, что жизненные процессы животных зависят от потребления пищи,

полагали, что растения добывают свою «пищу» из почвы.

Немногим более трехсот лет назад в одном из первых тщательно продуманных биологических экспериментов голландский врач Ян Ван Гельмонт представил доказательства того, что не одна почва кормит растение.

Ван Гельмонт выращивал маленькое дерево ивы в глиняном горшке, добавляя в него только воду. Через пять лет масса игл увеличилась на 74,4 кг, в то время, как масса почвы уменьшилась только на 57 гр.

В конце XVIII века английский ученый Джозеф Пристли сообщил, что он «случайно обнаружил метод исправления воздуха, который был испорчен горением свечей».  17 августа 1771 г.

Пристли «… поместил живую веточку мяты в закрытый сосуд, в котором горела восковая свеча», а 21 числа того же месяца обнаружил, что «… другая свеча снова могла гореть в этом же сосуде». «Исправляющим началом, которым для этих целей пользуется природа, — полагал Пристли, — было растение».

Он расширил свои наблюдения и скоро показал, что воздух, «исправляемый» растением, не был «совсем не подходящим для мыши».

Опыты Пристли впервые позволили объяснить, почему воздух на Земле остается «чистым» и может поддерживать жизнь, несмотря на горение бесчисленных огней и дыхание множества живых организмов. Он говорил: «Благодаря этим открытиям мы уверены, что растения произрастают не напрасно, а очищают и облагораживают нашу атмосферу».

Позднее голландский врач Ян Ингенхауз (1730-1799) подтвердил работу Пристли и показал, что воздух «исправляется» только на солнечном свету и только зелеными частями растения. В 1796 году Ингенхауз предположил, что углекислота разлагается при фотосинтезе на С и О2, а О2  выделяется в виде газа.

В последствие было обнаружено, что соотношение атомов углерода, водорода и кислорода в сахарах и крахмале таково, что один атом углерода приходится на одну молекулу воды, на что и указывает слово «углеводы». Считалось общепринятым, что углеводы образуются из С и Н2О, а О2 выделяется из углекислоты.

Это вполне разумная гипотеза была широко признана, но, как позднее выяснилось, она была совершенно неверной.

Исследователем, который опроверг эту общепринятую теорию, был Корнелиус ван Ниль из Стамфордского университета, когда он, будучи еще студентом — дипломником, исследовал метаболизм различных фотосинтезирующих бактерий.

Одна группа таких бактерий, а именно пурпурные серные бактерии, восстанавливает С до углеводов, но не выделяет О2. Пурпурным серным бактериям для фотосинтеза необходим сероводород. В результате фотосинтеза внутри бактериальных клеток накапливаются частицы серы.

Ван Ниль обнаружил, что для этих бактерий уравнение фотосинтеза может быть записано как:

  свет

С О2 + 2Н2S     →     (CH2O)  + Н2О  +  2S

Этот факт не привлекал внимания исследователей до тех пор, пока ван Ниль не сделал смелого сообщения и не предложил следующего суммарного уравнения фотосинтеза:

свет

С О2 + 2Н2А     →     (CH2O)  + Н2О  +  2А

В этом уравнении Н2А представляет собой либо воду, либо другое окисляемое вещество, например, сероводород или свободный Н2. У зеленых растений и водорослей Н2А = Н2О.

То есть ван Ниль предположил, что Н2О, а не углекислота, разлагается при фотосинтезе.

Эта блестящая идея, выдвинутая в тридцатые годы, экспериментально была доказана позднее, когда исследователи, использую тяжелый изотоп О2(18О2), проследили путь кислорода от воды до газообразного состояния:

                                  свет

С О2 + 2Н218О2     →     (CH2O)  + Н2О  +  18О2

Таким образом, для водорослей или зеленых растений, у которых вода служит донором электронов, суммарное уравнение фотосинтеза записывается следующим образом:

свет

6СО2 + 12Н2О     →     C6H12O6  + 6О2 + 6Н2О

Процессы, происходящие в листе

Лист осуществляет три важных процесса – фотосинтез, испарение воды и газообмен. В процессе фотосинтеза в листьях из воды и двуокиси углерода под действием солнечных лучей синтезируются органические вещества. Днем, в результате фотосинтеза и дыхания, растение выделяет кислород и двуокись углерода, а ночью – только двуокись углерода, образующуюся при дыхании.

Большинство растений способно синтезировать хлорофилл при слабом освещении. При прямом солнечном освещении хлорофилл синтезируется быстрее.

Необходимая для фотосинтеза световая энергия в известных пределах поглощается тем больше, чем меньше затемнен лист. Потому у растений в процессе эволюции выработалась способность поворачивать пластину листа к свету так, чтобы на нее падало больше солнечных лучей. Листья на растении располагаются так, чтобы не притеснять друг друга.

Тимирязев доказал, что источником энергии для фотосинтеза служат преимущественно красные лучи спектра. На это указывает спектр поглощения хлорофилла, где наиболее интенсивная полоса поглощения наблюдается в красной, и менее интенсивное – в сине-фиолетовой части.

В хлоропластах вместе с хлорофиллом имеются пигменты каротин и ксантофилл. Оба этих пигмента поглощают синие и, отчасти, зеленые лучи и пропускают красные и желтые. Некоторые ученые приписываю каротину и ксантофиллу роль экранов, защищающих хлорофилл от разрушительного действия синих лучей.

Процесс фотосинтеза слагается из целого ряда последовательных реакций, часть которых протекает с поглощением световой энергии, а часть – в темноте. Устойчивыми окончательными продуктами фотосинтеза являются углеводы (сахара, а затем крахмал), органические кислоты, аминокислоты, белки.

Фотосинтез при различных условиях протекает с разной интенсивностью.

Интенсивность фотосинтеза также зависит от фазы развития растения. Максимальная интенсивность фотосинтеза наблюдается в фазе цветения.

Обычное содержание углекислоты в воздухе составляет 0,03% по объему. Уменьшение содержания углекислоты в воздухе снижает интенсивность фотосинтеза. Повышение содержания углекислоты до 0,5% увеличивает интенсивность фотосинтеза почти пропорционально. Однако при дальнейшем повышении содержания углекислоты, интенсивность фотосинтеза не возрастает, а при 1% — растение страдает.

Растения испаряют или трансперируют очень большое количество воды. Испарение воды является одной из причин восходящего тока. Вследствие испарения воды растением в нем накапливаются минеральные вещества, и происходит полезное для растения понижение температуры во время солнечного нагрева. Иногда трансперация снижает температуру растения на 6о.

Растение регулирует процесс испарения воды посредством работы устьиц. Отложение кутикулы или воскового налета на эпидерме, образование его волосков и другие приспособления направлены к сокращению нерегулируемой трансперации.

Процесс фотосинтеза и постоянное протекающее дыхание живых клеток листа требуют газообмена между внутренними тканями листа и атмосферой. В процессе фотосинтеза из атмосферы поглощается ассимилируемый углекислый газ и возвращается в атмосферу кислородом.

Применение изотопного метода анализа показало, что кислород, возвращаемый в атмосферу (16О) принадлежит воде, а не углекислому газу воздуха, в котором преобладает другой его изотоп — 15О.

При дыхании живых клеток (окисление свободным кислородом органических веществ внутри клетки до углекислого газа и воды) необходимо поступление из атмосферы кислорода и возвращение углекислоты.

Этот газообмен также в основном осуществляется через устьичный аппарат.

Современные представления о фотосинтезе

В настоящее время известно, что фотосинтез проходит две стадии, но только одна из них – на свету. Доказательства двухстадийности процесса впервые были получены в 1905 году английским физиологом растений Ф.Ф. Блэклином, который исследовал влияние освещенности и температуры на объем фотосинтеза.

На основании экспериментов, Блэклин сделал следующие выводы:

1. Имеется одна группа светозависимых реакций, которые не зависят от температуры. Объем этих реакций в диапазоне низких освещенностей мог возрастать с увеличением освещенности, но не с увеличением температуры.

2. Имеется вторая группа реакций, зависимых от температуры, а не от света. Оказалось, что обе группы реакций необходимы для осуществления фотосинтеза.

Увеличение объема только одной группы реакций увеличивает объем всего процесса, но только до того момента, пока вторая группа реакций не начнет удерживать первую.

После этого необходимо ускорить вторую группу реакций, чтобы первые могли проходить без ограничений.

Таким образом, было показано, что обе стадии светозависимы: «световая и темновая». Важно помнить, что темновые реакции нормально проходят на свету и нуждаются в продуктах световой стадии. Выражение «темновые реакции» просто означает, что свет как таковой в них не участвует.

Объем темновых реакций возрастает с увеличением температуры, но только до 30о, а затем начинает падать. На основании этого факта предположили, что темновые реакции катализируются ферментами, поскольку обмен ферментативных реакций, таким образом, зависит от температуры. В последствие оказалось, что данный вывод был сделан неправильно.

На первой стадии фотосинтеза (световые реакции) энергия света используется для образования АТР (молекула аденозин-трифосфата) и высокоэнергетических переносчиков электронов. На второй стадии фотосинтеза (темновые реакции) энергетические продукты, образовавшиеся в световых реакциях, используются для восстановления СО2 до простого сахара (глюкозы).

Процесс фотосинтеза все больше и больше привлекает к себе внимание ученых. Наука близка к разрешению важнейшего вопроса – искусственного создания при помощи световой энергии ценных органических веществ из широко распространенных неорганических веществ. Проблема фотосинтеза усиленно разрабатывается ботаниками, химиками, физиками и другими специалистами.

В последнее время уже удалось искусственно получить синтез формальдегида и сахаристых веществ из водных растворов карбонатной кислоты; при этом роль поглотителя световой энергии играли вместо хлорофилла карбонаты кобальта и никеля. Недавно синтезирована молекула хлорофилла.

Успехи науки в области синтеза органических веществ наносят сокрушительный удар по идеалистическому учению – витализму, который доказывал, что для образования органических веществ из неорганических необходима особая «жизненная сила» и что человек не сможет синтезировать сложные органические вещества.

Фотосинтез в растениях осуществляется в хлоропластах. Он включает преобразования энергии (световой процесс), превращение вещества (темновой процесс). Световой процесс происходит в гилакоидах, темновой – в строме хлоропластов. Обобщенное циркулирование фотосинтеза выглядит следующим образом:

                               свет

6СО2 + 12Н2О     →     C6H12O6  + 6Н2О  + 6О2

Два процесса фотосинтеза выражаются отдельными уравнениями

               свет

12Н2О     →     12H2 + 6О2 + энергия АТР

(световой процесс)

свет        

12H2 + 6О2 + энергия АТР     →      С6Н12О6 + Н2О

(темновой процесс)

Значение фотосинтеза в природе

Фотосинтез – единственный процесс в биосфере, ведущий к увеличению ее свободной энергии за счет внешнего источника. Запасенная в продуктах фотосинтеза энергия – основной источник энергии для человечества.

Ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется 150 млрд. тонн органического вещества и выделяется около 200 млн. тонн свободного кислорода.

Круговорот кислорода, углерода и других элементов, вовлекаемых в фотосинтез, поддерживает современный состав атмосферы, необходимый для жизни на Земле. Фотосинтез препятствует увеличению концентрации СО2, предотвращая перегрев Земли вследствие так называемого «парникового эффекта».

Поскольку зеленые растения представляют собой непосредственную или опосредованную базу питания всех других гетеротрофных организмов, фотосинтез удовлетворяет потребность в пище всего живого на нашей планете. Он – важнейшая основа сельского и лесного хозяйства.

Хотя возможности воздействия на него еще не велики, но все же и они, в какой то мере используются. При повышении концентрации углекислого газа в воздухе до 0,1% (против 0,3% в естественной атмосфере) удалось, например, повысить урожайность огурцов и томатов втрое.

Квадратный метр поверхности листьев в течение одного часа продуцирует около одного грамма сахара; это значит, что все растения, по приблизительной оценке, изымают из атмосферы от 100 до 200 млрд.

тонн С в год.

Около 60% этого количества поглощают леса, занимающие 30% непокрытой льдами поверхности суши, 32% — окультуренные земли, а оставшиеся 8% — растения степей и пустынных мест, а также городов и поселков.

Зеленое растение способно не только использовать углекислый газ и создавать сахар, но и превращать азотные соединения, и соединения серы в вещества, слагающие его тело. Через корневую систему растение получает растворенные в почвенной воде ионы нитратов и перерабатывает их в своих клетках в аминокислоты – основные компоненты всех белковых соединений.

Компоненты жиров также возникают из соединений, образующихся в процессах обмена веществ и энергии. Из жирных кислот и глицерина возникают жиры и масла, которые служат для растения, главным образом, запасными веществами. В семенах приблизительно 80% всех растений, в качестве богатого энергией запасного вещества, содержатся жиры.

Получение семян, жиров и масел играет важную роль в сельскохозяйственной и пищевой промышленности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Айкхорн П. и др. «Современная ботаника».
  2. Артемов А. «Энциклопедия БИОЛОГИЯ», 1995.
  3. Коган В. Л. и др. «Биология», 1984.
  4. Медведева В. «Ботаника», 1980.
  5. Питерман И. и др. «Интересная ли ботаника?», 1979.
  6. Пенкин П. «Физиология растений», 1975.
  7. Челобитько Г. и др. «Ботаника», 1990.

Источник: https://referati-besplatno.ru/fotosintez/

Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

В настоящее время школьники впервые знакомятся со сложными процессами фотосинтеза уже в 6 классе.

Но еще 300-400 лет назад ответ на вопрос «откуда растения берут питательные вещества для строительства своих клеток?» занимал умы ученых во всем мире.

Первым и очевидным ответом было предположение, что из земли. Однако, в далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой.

Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву. Каково же было его удивление, когда весы показали, что деревце увеличило свой вес практически в тридцать раз, и совсем не походило на тот скромный прутик, что был посажен в кадку. А вес почвы уменьшился всего на 56 граммов.

Ученый сделал вывод. что почва практически не дает строительного материала растениям, а все необходимые вещества растение получает из воды.

После ван Гельмонта различные ученые повторили его опыт, и сложилась так называемая «водная теория питания растений».

Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.

И как часто бывает в науке, помог его величество случай.

Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла.

К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха.

И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого.

Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал.

В наше время его самого зоозащитники посадили бы в банку, но в далеком 1771 году ученому никто не помешал продолжить свои опыты. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее.

И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.

Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа.

Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки. В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками.

А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка.

Опыты Пристли вдохновили ученых, и во всем мире начали отлавливать мелких грызунов и пытаться повторить его эксперименты.

Но мы же помним, что Пристли был священником и весь день, до вечерней службы мог заниматься исследованиями.

А Карл Шееле, аптекарь из Швейцарии, экспериментировал в домашней лаборатории в свободное от работы время, т.е. по ночам, и мыши дохли у него независимо от присутствия мяты в банке.

В результате его экспериментов получалось, что растения не улучшают воздух, а делают его непригодным для жизни. И Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности.

Пристли не уступил, и в результате противостояния ученых было установлено, что для восстановления воздуха растениям необходим солнечный свет.

Именно эти опыты положили начало изучению фотосинтеза.

Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света.

И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.

Биология. 6 класс. Рабочая тетрадь № 1.

Рабочая тетрадь разработана к учебнику «Биология. 6 класс» (авт. И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, В.С. Кучменко), входящему в систему «Алгоритм успеха».

Содержит проблемные и тестовые задания, позволяющие учителю организовывать дифференцированную практическую работу шестиклассников, формировать основные биологические понятия, эффективно осуществлять контроль знаний, привлекая учащихся к самооценке учебной деятельности.

Купить

Значение фотосинтеза для жизни на Земле

И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.

Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е.

растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.

Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.

Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.

К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.

Определение и формула фотосинтеза

Определение и формула фотосинтеза

Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.

Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:

Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод

или (на языке формул):

6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2

Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.

Фазы фотосинтеза

К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.

Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот. В состав хлоропластов входят:

  1. две мембраны;
  2. стопки гранов;
  3. диски тилакоидов;
  4. строма — внутреннее вещество хлоропласта;
  5. люмен — внутреннее вещество тилакоида.

Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света.

Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е.

для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.

Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.

Световая фаза фотосинтеза

Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н2О.

Н2О → Н+ + ОН-

Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.

Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.

Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:

4ОН → О2 + 2Н2О

Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.

Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.

На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.

Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:

  1. Фотон попадает на хлорофилл с выделением электронов.
  2. Фотолиз воды.
  3. Выделение кислорода.
  4. Накопление НАДФН+.
  5. Накопление АТФ.

У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.

Темновая фаза фотосинтеза

Темновая фаза фотосинтеза — совокупность ферментативных реакций, которые происходят в строме хлоропласта. Результатом таких реакций является восстановление поглощенного СО2 при помощи НАДФН+ и АТФ из световой фазы, а еще – синтез сложных органических веществ.

В настоящее время учеными открыто три различных варианта реакций, протекающих в темновую фазу фотосинтеза.

В зависимости от метаболизма, СО2 растения делят на:

  1. С3-растения — большинство сельскохозяйственных культур, произрастающих в умеренном климате, у которых в результате реакций СО2 превращается в фосфоглицериновую кислоту.
  2. С4-растения — растения тропиков и субтропиков, наиболее живучие сорняки. У этих растений в результате реакций СО2 превращается в оксалоацетат.
  3. САМ-растения — особый тип С4-фотосинтеза у растений, испытывающих дефицит влаги.

Более подробно остановимся на реакциях С3-фотосинтеза, присущих большинству растений и носящих название цикл Калвина.

Мелвин Калвин, американский химик, в 1961 году за определение последовательности реакций при усвоении СО2 был удостоен Нобелевской премии в области химии.

В ходе реакций цикла образуется глюкоза. Чтобы получилась всего лишь одну молекулу глюкозы, последовательные реакции цикла Кальвина одна за другой происходят целых шесть раз и на ее построение тратится шесть молекул СО2, восемнадцать молекул АТФ, двенадцать НАДФН+ и двадцать четыре протона.

В ходе дальнейших исследований с меченым радиоактивным углеродом было установлено, что у некоторых тропических и субтропических растений синтез углеводов идет другим путем. И в 1966 году австралийские ученые М. Хетч и К. Слэк описали С4-фотосинтез, который в их честь называется циклом Хетча-Слэка.

Главное отличие этих путей фотосинтеза в том, что у С3-растений процесс фотосинтеза протекает лишь в клетках мезофилла, а у С4-растений как в клетках мезофилла, так и в клетках обкладки сосудистых пучков.

На первый взгляд, увеличение количества реакций может показаться лишенным смысла. Однако в природе не существует ничего бессмысленного или излишнего.

И путь С4-фотосинтеза — эволюционное приспособление растений к более сухому и жаркому климату.

Произрастание в условиях ограниченного водоснабжения привело к снижению транспирации для уменьшения потерь воды, что в свою очередь привело к дефициту диоксида углерода и необходимости его концентрации в клетках обкладки.

Также существует еще один уникальный механизм фотосинтеза, характерный для суккулентов. Он носит название САМ(crassulaceae acid metabolism)— «путь фотосинтеза». Химические реакции напоминают путь метаболизма С4, однако здесь химические реакции разделены не в пространстве, а во времени. Диоксид углерода накапливается в темное время суток.

Протекание фотосинтетических реакций в таком варианте позволяет растениям осуществлять процесс фотосинтеза в условиях значительного дефицита влаги. Считается, что данный путь фотосинтеза сформировался самым последним в ходе эволюции.

Изучая пути фотосинтеза, Вы могли заметить, что в ходе эволюции вырабатываются уникальные приспособительные механизмы к различным условиям существования: от засушливых пустынь до морских глубин.

Тайны живой природы помогут открыть электронные учебники по биологии на портале LECTA.

#ADVERTISING_INSERT#

Источник: https://rosuchebnik.ru/material/fotosintez/

Урок биологии в 6 кл. по теме: Фотосинтез

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Сейчас вы в группах попробуйте смоделировать некоторые их опыты и объяснить полученные результаты.

Группа № 1 – исследует роль света в образовании хлорофилла.

Оборудование: растения, выдержанные в темноте и на свету.

1. Почему листья растения стоящего в темном шкафу не зеленого цвета?

2. Какие условия необходимы для выработки растением хлорофилла?

Группа № 2 – исследует вопрос о выработке кислорода растением.

Оборудование: демонстрационный столик, стеклянный колокол, растение, мышь (игрушка).

Почему мышь под колпаком с растением не погибла?

Группа № 3 – исследует клубень картофеля на содержание крахмала.

Оборудование: чашка Петри с ломтиком картофеля, раствор йода, пипетка, препаровальная игла.

1. Определить, какое органическое вещество содержится в клубнях картофеля?

2. Высказать предположение, откуда берутся органические вещества в плодах и семенах растений?

  1. Условием образования хлорофилла является свет.

  2. Условием образования кислорода является свет.

  3. Растение потребляет углекислый газ только на свету.

  4. Плоды и семена растения содержат органическое вещество (крахмал).

Скажите, какое основное условие всех этих процессов? Свет!!!

Учитель: Гельмонт не знал откуда берётся пища для растения. Сегодня мы ответим на вопрос, на который в свое время не смог ответить известный ученый.

Вывод: листья – это своеобразные лаборатории, в которых на свету образуются органические вещества. Благодаря этому биологическому явлению существует всё живое на Земле. На сегодняшнем уроке нам предстоит расскрыть механизмы этого биологического процесса. Как вы догадались, речь пойдёт о фотосинтезе.

Тема сегодняшнего урока: «Воздушное питание растений. Фотосинтез».

Цель урока: расскрыть сущность фотосинтеза.

Проблемный вопрос: Где, из каких веществ, при каких условиях образуются органические вещества?

Таким образом: фотосинтез – это процесс образования растением органических веществ на свету из воды и углекислого газа. ( от греч. «фотос» – свет, «синтез» – образование).

Фотосинтез – дружочек вот твой домик – листочек.

Там творишь ты свои чудеса, очень нужен ты людям,

Твой процесс не забудем, будем помнить его мы всегда.

Углекислый газ, вода, получается всегда – вещества плюс кислород,

Так процесс идет!

Обьяснение процесса фотосинтеза:

1. В процессе фотосинтеза энергия солнечного света превращается в энергию химических соединений, которые являются пищей для растения.

2. В процессе фотосинтеза по действием солнечного света из углекислого газа и воды образуются углеводы и выделяется кислород.

3. Фотосинтез протекает только в клетках содержащих хлорофилл, который находится в специальных органоидах – хлоропластах.

Физкультминутка.

А теперь, ребята, встали.

Быстро руки вверх подняли,

В стороны, вперед, назад.

Повернулись вправо, влево,

Тихо сели, вновь за дело.

(Дети показывают ответы в движении (наклоны, повороты, хлопки).

Работа с учебником: рассматриваем устьица, хлоропласты.

5. Закрепление.

1) Контрольные вопросы.

Какое вещество образовалось в листьях? Какое вещество при обработке раствором йода даёт синий окрас?(крахмал)

При каком условии образуется крахмал в листьях? (солнечный свет)

Какие вещества необходимы для образования крахмала? (углекислый газ и вода)

Как углекислый газ проникает в лист? (через устьица).

Образуется ли крахмал в листьях растений, находящегося 3 дня в тёмном помещении? (в темноте крахмал не образуется).

Какое органическое вещество, используемое для питания растения, образуется в листьях на свету? (крахмал)

Какое вещество, содержащееся в листьях, преобразует энергию солнечного света в энергию химических соединений? (хлорофилл)

Как называется процесс образования углеводов из углекислого газа и воды на свету в хлоропластах листьев? (фотосинтез)

2) Работа в группах.

Задание. На листе бумаги нарисован лист растения. С левой стороны написать при каких условиях протекает фотосинтез, с правой стороны- продукты, образующиеся в результате данного процесса.

Работы каждой группы вывешиваются на доске, обсуждение, выводы.

3) Тест

Верные суждения отметь знаком +

Неверные суждения отметь знаком –

  1. Хлорофилл в хлоропластах образуется на свету и в темноте

  2. В процессе фотосинтеза выделяется кислород

  3. Органические вещества в растениях образуются только на свету

  4. Для образования органических веществ необходим кислород

  5. Для образования органических веществ нужна вода с растворенными минеральными веществами

  6. Фотосинтез – это способ воздушного питания растений

  7. Для протекания фотосинтеза достаточного только листьев

  8. В процессе фотосинтеза образуются белки, жиры, углеводы

  9. Фотосинтез – это часть круговорота веществ

  10. Фотосинтез обеспечивает существование всех живых организмов

Взаимопроверка:

1 – , 2 + ,3 + , 4 – , 5 + , 6 + , 7 – , 8 + , 9 + , 10 + .

Оценки: 0-1 ошибка «5»

2-3 ошибки «4»

4-5 ошибок «3»

6-10 ошибок «2»

6.Домашнее задание. Параграф 18.

Биологическая задача:

Известно, что 50м2 зеленого леса поглощают за 1 час углекислого газа столько же, сколько его выделяет при дыхании за 1 час 1 человек, то есть 40г. Сколько углекислого газа поглощает 1 га зеленого леса за 1 час? Сколько человек смогут выдыхать этот углекислый газ за тот же час?

7. Рефлексия

– Ребята, обратите внимание на высказывания великих ученых. Какая фраза лучше всего отражает вашу деятельность на уроке, что больше подходит вам, как вы работали.

-Как приятно знать, что ты что-то узнал.

Мольер

-Познание начинается с удивления.

Аристотель

-Скажи мне – и я забуду

Покажи мне – и я запомню

Вовлеки меня – и я научусь.

Конфуций

-Я знаю, что я ничего не знаю.

Сократ

Обсуждение.

8.Подведение итогов урока:

Рассказ учителя.

Мы с трудом можем представить себе Землю без растений, а значит и всех живых существ, связанных с ними.

Миллиарды лет назад наша Земля была необитаемой планетой. Рельеф суши напоминал лунную поверхность, острые иззубренные скалы, равнины из щебня и битых камней… и все это окутано удушливым углекислым газом с едким аммиаком. Единый древний материк со всех сторон окружал огромный океан.

В этом океане зародилась жизнь, появились первые растения, которые затем преобразовали условия жизни на всей планете и превратили ее в голубую колыбель человечества, которую мы все с вами знаем.

Дерево, растение – основное условие существования жизни на Земле, что же будет, если его срубить?

Дети делают вывод: не будет ни кислорода, ни пищи для животных и людей – не будет жизни!

И закончить урок хотелось бы на лирической ноте:

Фотосинтез идет на свету круглый год

Из простых минеральных веществ.

Солнце свет свой прольет,

Луч на свет упадет,

Чтобы вам подарить кислород.

И никак не поймет наш упрямый народ,

Что он дышит, ест и живет,

Потому что с утра, лишь приходит пора

Сладкий сок производит листва.

Спасибо за урок.

Приложение

Моя оценка за знания о фотосинтезе _____

Верные суждения отметь знаком +

Неверные суждения отметь знаком –

  1. Хлорофилл в хлоропластах образуется на свету и в темноте

  2. В процессе фотосинтеза выделяется кислород

  3. Органические вещества в растениях образуются только на свету

  4. Для образования органических веществ необходим кислород

  5. Для образования органических веществ нужна вода с растворенными минеральными веществами

  6. Фотосинтез – это способ воздушного питания растений

  7. Для протекания фотосинтеза достаточного только листьев

  8. В процессе фотосинтеза образуются белки, жиры, углеводы

  9. Фотосинтез – это часть круговорота веществ

  10. Фотосинтез обеспечивает существование всех живых организмов

Оценка моего товарища за мои знания о фотосинтезе _____

Итоговая оценка учителя ______

Источник: https://infourok.ru/urok-biologii-v-kl-po-teme-fotosintez-2501206.html

Фотосинтез кратко и понятно

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Фотосинтез — это процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии света. В подавляющем большинстве случаев фотосинтез осуществляют растения с помощью таких клеточных органелл как хлоропласты, содержащих зеленый пигмент хлорофилл.

Если бы растения не были способны к синтезу органики, то почти всем остальным организмам на Земле нечем было бы питаться, так как животные, грибы и многие бактерии не могут синтезировать органические вещества из неорганических. Они лишь поглощают готовые, расщепляют их на более простые, из которых снова собирают сложные, но уже характерные для своего тела.

Так обстоит дело, если говорить о фотосинтезе и его роли совсем кратко. Чтобы понять фотосинтез, нужно сказать больше: какие конкретно неорганические вещества используются, как происходит синтез?

Для фотосинтеза нужны два неорганических вещества — углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Первый поглощается из воздуха надземными частями растений в основном через устьица. Вода — из почвы, откуда доставляется в фотосинтезирующие клетки проводящей системой растений. Также для фотосинтеза нужна энергия фотонов (hν), но их нельзя отнести к веществу.

В общей сложности в результате фотосинтеза образуется органическое вещество и кислород (O2). Обычно под органическим веществом чаще всего имеют в виду глюкозу (C6H12O6).

Органические соединения большей частью состоят из атомов углерода, водорода и кислорода. Именно они содержатся в углекислом газе и воде. Однако при фотосинтезе происходит выделение кислорода. Его атомы берутся из воды.

Кратко и обобщенно уравнение реакции фотосинтеза принято записывать так:

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Но это уравнение не отражает сути фотосинтеза, не делает его понятным. Посмотрите, хотя уравнение сбалансированно, в нем общее количество атомов в свободном кислороде 12. Но мы сказали, что они берутся из воды, а там их только 6.

На самом деле фотосинтез протекает в две фазы. Первая называется световой, вторая — темновой. Такие названия обусловлены тем, что свет нужен только для световой фазы, темновая фаза независима от его наличия, но это не значит, что она идет в темноте. Световая фаза протекает на мембранах тилакоидов хлоропласта, темновая — в строме хлоропласта.

В световую фазу связывания CO2 не происходит. Происходит лишь улавливание солнечной энергии хлорофилльными комплексами, запасание ее в АТФ, использование энергии на восстановление НАДФ до НАДФ*H2. Поток энергии от возбужденного светом хлорофилла обеспечивается электронами, передающимися по электрон-транспортной цепи ферментов, встроенных в мембраны тилакоидов.

Водород для НАДФ берется из воды, которая под действием солнечного света разлагается на атомы кислорода, протоны водорода и электроны. Этот процесс называется фотолизом. Кислород из воды для фотосинтеза не нужен. Атомы кислорода из двух молекул воды соединяются с образованием молекулярного кислорода. Уравнение реакции световой фазы фотосинтеза кратко выглядит так:

H2O + (АДФ+Ф) + НАДФ → АТФ + НАДФ*H2 + ½O2

Таким образом, выделение кислорода происходит в световую фазу фотосинтеза. Количество молекул АТФ, синтезированных из АДФ и фосфорной кислоты, приходящихся на фотолиз одной молекулы воды, может быть различным: одна или две.

Итак, из световой фазы в темновую поступают АТФ и НАДФ*H2. Здесь энергия первого и восстановительная сила второго тратятся на связывание углекислого газа. Этот этап фотосинтеза невозможно объяснить просто и кратко, потому что он протекает не так, что шесть молекул CO2 объединяются с водородом, высвобождаемым из молекул НАДФ*H2, и образуется глюкоза:

6CO2 + 6НАДФ*H2 →С6H12O6 + 6НАДФ
(реакция идет с затратой энергии АТФ, которая распадается на АДФ и фосфорную кислоту).

Приведенная реакция – лишь упрощение для облегчения понимания. На самом деле молекулы углекислого газа связываются по одной, присоединяются к уже готовому пятиуглеродному органическому веществу. Образуется неустойчивое шестиуглеродное органическое вещество, которое распадается на трехуглеродные молекулы углевода.

Часть этих молекул используется на ресинтез исходного пятиуглеродного вещества для связывания CO2. Такой ресинтез обеспечивается циклом Кальвина. Меньшая часть молекул углевода, включающего три атома углерода, выходит из цикла.

Уже из них и других веществ синтезируются все остальные органические вещества (углеводы, жиры, белки).

То есть на самом деле из темновой фазы фотосинтеза выходят трехуглеродные сахара, а не глюкоза.

plustilino © 2019. All Rights Reserved

Источник: https://scienceland.info/biology10/simple-photosynthesis

Лекция № 12. Фотосинтез. Хемосинтез

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Фотосинтез — синтез органических веществ из углекислого газа и воды с обязательным использованием энергии света:

6СО2 + 6Н2О + Qсвета → С6Н12О6 + 6О2.

У высших растений органом фотосинтеза является лист, органоидами фотосинтеза — хлоропласты (строение хлоропластов — лекция №7). В мембраны тилакоидов хлоропластов встроены фотосинтетические пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. Существует несколько разных типов хлорофилла (a, b, c, d), главным является хлорофилл a.

В молекуле хлорофилла можно выделить порфириновую «головку» с атомом магния в центре и фитольный «хвост». Порфириновая «головка» представляет собой плоскую структуру, является гидрофильной и поэтому лежит на той поверхности мембраны, которая обращена к водной среде стромы.

Фитольный «хвост» — гидрофобный и за счет этого удерживает молекулу хлорофилла в мембране.

Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый свет, отражают зеленый и поэтому придают растениям характерную зеленую окраску. Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы.

У растений и синезеленых водорослей имеются фотосистема-1 и фотосистема-2, у фотосинтезирующих бактерий — фотосистема-1.

Только фотосистема-2 может разлагать воду с выделением кислорода и отбирать электроны у водорода воды.

Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс; реакции фотосинтеза подразделяют на две группы: реакции световой фазы и реакции темновой фазы.

Световая фаза

Эта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы.

Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно.

Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды:

Н2О + Qсвета → Н+ + ОН—.

Ионы гидроксила отдают свои электроны, превращаясь в реакционноспособные радикалы •ОН:

ОН— → •ОН + е—.

Радикалы •ОН объединяются, образуя воду и свободный кислород:

4НО• → 2Н2О + О2.

Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре». В результате мембрана тилакоида с одной стороны за счет Н+ заряжается положительно, с другой за счет электронов — отрицательно.

Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает 200 мВ, протоны проталкиваются через каналы АТФ-синтетазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ; атомарный водород идет на восстановление специфического переносчика НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) до НАДФ·Н2:

2Н+ + 2е— + НАДФ → НАДФ·Н2.

Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2 транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.

1 — строма хлоропласта; 2 — тилакоид граны.

Темновая фаза

Эта фаза протекает в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света, поэтому они происходят не только на свету, но и в темноте. Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа (поступает из воздуха), приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ.

Первая реакция в этой цепочке — фиксация углекислого газа; акцептором углекислого газа является пятиуглеродный сахар рибулозобифосфат (РиБФ); катализирует реакцию фермент рибулозобифосфат-карбоксилаза (РиБФ-карбоксилаза).

В результате карбоксилирования рибулозобисфосфата образуется неустойчивое шестиуглеродное соединение, которое сразу же распадается на две молекулы фосфоглицериновой кислоты (ФГК). Затем происходит цикл реакций, в которых через ряд промежуточных продуктов фосфоглицериновая кислота преобразуется в глюкозу.

В этих реакциях используются энергии АТФ и НАДФ·Н2, образованных в световую фазу; цикл этих реакций получил название «цикл Кальвина»:

6СО2 + 24Н+ + АТФ → С6Н12О6 + 6Н2О.

Кроме глюкозы, в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды. В настоящее время различают два типа фотосинтеза: С3- и С4-фотосинтез.

С3-фотосинтез

Это тип фотосинтеза, при котором первым продуктом являются трехуглеродные (С3) соединения. С3-фотосинтез был открыт раньше С4-фотосинтеза (М. Кальвин). Именно С3-фотосинтез описан выше, в рубрике «Темновая фаза».

Характерные особенности С3-фотосинтеза: 1) акцептором углекислого газа является РиБФ, 2) реакцию карбоксилирования РиБФ катализирует РиБФ-карбоксилаза, 3) в результате карбоксилирования РиБФ образуется шестиуглеродное соединение, которое распадается на две ФГК.

ФГК восстанавливается до триозофосфатов (ТФ). Часть ТФ идет на регенерацию РиБФ, часть превращается в глюкозу.

Фотодыхание

Фотодыхание:
1 — хлоропласт; 2 — пероксисома; 3 — митохондрия.

Это светозависимое поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Еще в начале прошлого века было установлено, что кислород подавляет фотосинтез. Как оказалось, для РиБФ-карбоксилазы субстратом может быть не только углекислый газ, но и кислород:

О2 + РиБФ → фосфогликолат (2С) + ФГК (3С).

Фермент при этом называется РиБФ-оксигеназой. Кислород является конкурентным ингибитором фиксации углекислого газа. Фосфатная группа отщепляется, и фосфогликолат становится гликолатом, который растение должно утилизировать. Он поступает в пероксисомы, где окисляется до глицина.

Глицин поступает в митохондрии, где окисляется до серина, при этом происходит потеря уже фиксированного углерода в виде СО2. В итоге две молекулы гликолата (2С + 2С) превращаются в одну ФГК (3С) и СО2.

Фотодыхание приводит к понижению урожайности С3-растений на 30–40% (С3-растения — растения, для которых характерен С3-фотосинтез).

С4-фотосинтез

С4-фотосинтез — фотосинтез, при котором первым продуктом являются четырехуглеродные (С4) соединения. В 1965 году было установлено, что у некоторых растений (сахарный тростник, кукуруза, сорго, просо) первыми продуктами фотосинтеза являются четырехуглеродные кислоты.

Такие растения назвали С4-растениями. В 1966 году австралийские ученые Хэтч и Слэк показали, что у С4-растений практически отсутствует фотодыхание и они гораздо эффективнее поглощают углекислый газ.

Путь превращений углерода в С4-растениях стали называть путем Хэтча-Слэка.

Для С4-растений характерно особое анатомическое строение листа. Все проводящие пучки окружены двойным слоем клеток: наружный — клетки мезофилла, внутренний — клетки обкладки.

Углекислый газ фиксируется в цитоплазме клеток мезофилла, акцептор — фосфоенолпируват (ФЕП, 3С), в результате карбоксилирования ФЕП образуется оксалоацетат (4С). Процесс катализируется ФЕП-карбоксилазой.

В отличие от РиБФ-карбоксилазы ФЕП-карбоксилаза обладает большим сродством к СО2 и, самое главное, не взаимодействует с О2. В хлоропластах мезофилла много гран, где активно идут реакции световой фазы. В хлоропластах клеток обкладки идут реакции темновой фазы.

Оксалоацетат (4С) превращается в малат, который через плазмодесмы транспортируется в клетки обкладки. Здесь он декарбоксилируется и дегидрируется с образованием пирувата, СО2 и НАДФ·Н2.

Пируват возвращается в клетки мезофилла и регенерирует за счет энергии АТФ в ФЕП. СО2 вновь фиксируется РиБФ-карбоксилазой с образованием ФГК. Регенерация ФЕП требует энергии АТФ, поэтому нужно почти вдвое больше энергии, чем при С3-фотосинтезе.

Значение фотосинтеза

Купить проверочные работы
и тесты по биологии

Благодаря фотосинтезу, ежегодно из атмосферы поглощаются миллиарды тонн углекислого газа, выделяются миллиарды тонн кислорода; фотосинтез является основным источником образования органических веществ. Из кислорода образуется озоновый слой, защищающий живые организмы от коротковолновой ультрафиолетовой радиации.

При фотосинтезе зеленый лист использует лишь около 1% падающей на него солнечной энергии, продуктивность составляет около 1 г органического вещества на 1 м2 поверхности в час.

Хемосинтез

Синтез органических соединений из углекислого газа и воды, осуществляемый не за счет энергии света, а за счет энергии окисления неорганических веществ, называется хемосинтезом. К хемосинтезирующим организмам относятся некоторые виды бактерий.

Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак до азотистой, а затем до азотной кислоты (NH3 → HNO2 → HNO3).

Железобактерии превращают закисное железо в окисное (Fe2+ → Fe3+).

Серобактерии окисляют сероводород до серы или серной кислоты (H2S + ½O2 → S + H2O, H2S + 2O2 → H2SO4).

В результате реакций окисления неорганических веществ выделяется энергия, которая запасается бактериями в форме макроэргических связей АТФ. АТФ используется для синтеза органических веществ, который проходит аналогично реакциям темновой фазы фотосинтеза.

Хемосинтезирующие бактерии способствуют накоплению в почве минеральных веществ, улучшают плодородие почвы, способствуют очистке сточных вод и др.

  • Перейти к лекции №11 «Понятие об обмене веществ. Биосинтез белков»
  • Перейти к лекции №13 «Способы деления эукариотических клеток: митоз, мейоз, амитоз»
  • Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Источник: https://licey.net/free/6-biologiya/21-lekcii_po_obschei_biologii/stages/266-lekciya__12_fotosintez_hemosintez.html

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

Фотосинтез – это процесс, который представляет из себя трансформацию лучистой энергии солнца в химическую энергию. Таким образом природа приспособилась к использованию солнечной энергии для того чтобы жизнь на Земле цвела и развивалась.

Работу по трансформации солнечной энергии осуществляют самые различные фотосинтезирующие организмы, или же другими словами фотоавтотрофные. Они бывают как многоклеточными организмами, так и одноклеточными. К ним так же относятся прокариоты, которые являются самыми многочленными представителями фотоавтотрофных организмов.

Процесс фотосинтеза состоит из двух стадий. Первая называется «световая стадия» (или энергетическая). Данная стадия происходит внутри хлоропласта, на свету. Ее суть заключается в том, что происходит фотолиз воды и фосфорилирование.

Другими словами энергия света преобразуется в химическую энергию АТФ, побочным эффектом от данной реакции является появление самого важного газа на Земле, кислорода. Вторая стадия фотосинтеза называется «темновая стадия» (или метаболическая). Данная стадия не может произойти без первой.

Суть данной стадии заключается в том, что с помощью так называемых устьиц, которые располагаются на поверхности листа, растение способно поглощать из атмосферы СО2 (углекислый газ). В конечном итоге получаются такие вещества как глюкоза, крахмал и сахароза.

Все эти компоненты накапливают энергию для растения, благодаря чему оно может расти и развиваться.

Осуществить фотосинтез для растения задача не самая простая, ведь для того чтобы фотосинтез прошел успешно нужно огромное количество воздуха.

Все из-за того, что на десять тысяч кубометров воздуха получается лишь три кубометра углекислоты, из которого образуется всего сто десять грамм глюкозы.

Эти знания используют в агрономии, искусственно повышая в теплицах содержание углекислого газа до пяти процентов.

Значение фотосинтеза нельзя недооценивать. Именно фотосинтез позволяет жить человечеству на планете Земля, и не только ему, а всем живым существам.

Сообщение про Фотосинтез

На Земле живет множество живых существ — птицы, рыбы, различные насекомые, пресмыкающиеся, млекопитающие и другие, в том числе и человек. И почти все они дышат кислородом — газом, дающим жизнь живому и мертвому — вулканам и пожарам, газом, который потребляют все, выделяя непригодный для дыхания углекислый газ! Так откуда же он берется в атмосфере планеты?

На самом деле растения, обитающие на планете, как раз и строят себя из углекислого газа. Вернее, не самим газом, а углеродом, содержащимся в нем.

Формула углекислого газа СО2, где С — углерод, идущий на питание растений, а О2 — две молекулы кислорода, выделяемые растением обратно в атмосферу.

Получается, что все растения планеты не только потребляют кислород для собственного дыхания, но и производят его для всех.

Как это происходит?

В клетках зеленых частей растений содержатся особые органеллы — хлоропласты, именно они отвечают за фотосинтез. В них под воздействием света углерод из углекислого газа распадается на кислород, выделяющийся в атмосферу, и углеводы, остающиеся в растении в качестве строительного материала. Из них и состоит растение, в том числе и плоды, употребляемые в пищу.

В темноте процесс фотосинтеза не происходит, наоборот, растение потребляет кислород, как и почти все живые существа, и не растет. Поэтому человек в малосолнечных регионах обеспечивает искусственное освещение культурным растениям, что позволяет получать хорошие урожаи.

Кроме того, длительное нахождение в темном закрытом помещении с множеством растений может быть опасно.

Что обеспечивает фотосинтез?

Хлоропласты содержат специальный пигмент — хлорофилл, который впитывает в себя волны солнечного луча, отражая зеленую часть спектра, поэтому растения кажутся нам преимущественно зелеными.

Именно с его участием под воздействием солнечного света неощутимый углекислый газ разлагается на кислород и твердый углерод, который под влиянием разных пигментов соединяется с другими газами и составляет углеводы и сахарА, из которых и состоит растение.

Интересно!

Кроме растений, фотосинтезом могут заниматься некоторые виды бактерий, так же, как и растения, питающиеся солнечным светом.

Некоторые животные, имеющие зеленую шерсть, тоже носят с собой хлорофилл, но он принадлежит бактериям, живущим внутри шерстинок.

Кроме хлорофилла, в фотосинтезе участвуют и другие пигменты, поэтому растения имеют разную окраску листвы. Цветы и плоды хлоропластов не имеют, а зеленый цвет вызван необходимостью маскировки незрелых плодов.

6, 9, 10 класс

  • Орел беркутОрёл беркут является хищной птицей, которая считается крупнейшей среди других видов орлов. Местом обитания беркутов является северное полушарие, а именно: горы. Есть вероятность встретиться с
  • Княгиня ОльгаКнягиня Ольга – одна из самых известных правительниц Древнерусского государства, бывшая регентшей при своём сыне Святославе Игоревиче, первая среди правителей Руси принявшая христианство и ст
  • ИнтерьерПод «Интерьером» подразумевается оформление внутреннего пространства помещения (как архитектурное, так и художественное), благотворно влияющее на эстетические ощущения личности в процессе нах
  • Дарвин ЧарльзТолько упоминание имени Чарльза Дарвина может заставить людей реагировать активно и высказывать собственное воззрение. Этот человек до сих пор остается одним из наиболее значимых ученых во вс
  • Искусственные спутники ЗемлиИскусственные спутники — созданные человеком космические аппараты, которые могут вращаться по орбите вокруг Земли или других небесных тел. Искусственные спутники могут нести различное оборудо
  • Замок ФеодалаЗамки строили богатые феодалы, вначале это были строения из дерева, после 10 в. стали возводить каменные сооружения, так как они более долговечны, и прочны.

Источник: https://doklad-i-referat.ru/soobshchenie/biologiya/fotosintez-6-klass

Фотосинтез. урок. Биология 6 Класс

Доклад на тему Фотосинтез сообщение 6 класс биология

При росте растения в почве его масса увеличивается сильнее, чем уменьшается масса почвы. Это объясняется тем, что растения самы способны к синтезу органических веществ из углекислого газа и воды.

Фотосинтез (см. Рис. 1) – синтез органических веществ из углекислого газа и воды с использованием энергии света. Это одна из важнейших способностей растений. Благодаря фотосинтезу, растения обеспечивают энергией не только себя, но и другие организмы (животные, грибы). Это связано с тем, что растения находятся в начале любой пищевой цепочки.

Рис. 1. Схема фотосинтеза

Организмы, способные к фотосинтезу

Помимо растений, к фотосинтезу способны и некоторые бактерии. Например, галобактерии (см. Рис. 2) используют примитивный путь фотосинтеза, при котором не выделяется кислорода.

Рис. 2. Галобактерии

То же самое происходит у зеленых и пурпурных бактерий. Цианобактерии в ходе фотосинтеза выделяют кислород.

Если взять растение и поставить его на 3 суток в темное место, то из листков уйдут все питательные вещества. Далее это растение необходимо вынуть на свет и поместить один из листьев в черный конверт с отверстием определенной формы.

Через 8-10 часов пребывания растения на свету необходимо отрезать 2 листа, один из которых был в конверте. Поместить их в кипящую воду, а затем в спирт. Когда спирт окрасится в зеленый цвет, а листья полностью обесцветятся, необходимо их вынуть и расправить на тарелке.

При обливании обоих листьев йодом на листе из конверта появится синяя фигура, соответствующая отверстию конверта. А обычный лист посинеет полностью.

Это произойдет по причине накопления крахмала, в виде которого растительный организм накапливает глюкозу. Крахмал – сложная молекула, не растворимая в воде. При необходимости транспортировки в другие органы растения, крахмал снова превращается в глюкозу.

Если растение  с пестрыми листьями (герань окаймленная (см. Рис. 3)) поставить на яркий солнечный свет, и через несколько часов срезать, обесцветить и окрасить йодом несколько листьев, то белые полосы останутся белыми.

Рис. 3. Герань окаймленная

Это происходит потому, что клетки зеленых частей растения содержат хлоропласты (см. Рис. 4), содержащие зеленый пигмент хлорофилл. Хлорофилл поглощает и запасает энергию солнечных лучей.

Рис. 4. Клетки зеленых частей растения

В пластидах белых частей растения нет хлорофилла, в связи с чем крахмал там не образуется.

Опыт: необходимо взять стекло, на котором под стеклянным колпаком выставить веточку растения. Смазать края колпака вазелином, что предотвратит попадание воздуха.

Рядом с растением под колпак поставить сосуд с едкой щелочью (вещество, хорошо реагирующее с углекислым газом, поглощая его). Таким образом, щелочь поглотит углекислый газ. Через  2 дня можно снять колпак с растения.

И проверить наличие крахмала в его листьях – он будет отсутствовать.

Таким образом, крахмал образуется в листьях только при наличии углекислого газа и только на свету. Для образования глюкозы (см. Рис. 5) растению необходимы углекислый газ, который оно получает через устьицы, и вода, которую оно получает из почвы.

Рис. 5. Схема образования глюкозы

Поглощение углекислого газа

Некоторые степные и пустынные растения днем держат все устьицы закрытыми (толстянки, кактусы), что связано с сильной жарой. Углекислый газ они поглощают ночью, и затем его запасают, чтобы днем использовать для синтеза глюкозы.

Зеленые растения – автотрофы, так как они синтезируют органические вещества из неорганических с использованием энергии солнечного света.

У растения существует 2 типа питания:

  • Минеральное, обеспечивающее его неорганическими солями
  • Фотосинтез, обеспечивающий его органическими веществами

Опыт: необходимо взять 2 банки, в каждую из которых положить сухой лед (замерзший углекислый газ). Закрыть банки. Когда они согреются, поместить в них по небольшому горшку с растением.

Первую банку поставить на яркий солнечный свет, вторую – в темное место. Через сутки открыть обе банки, и в каждую опустить по горящей лучинке. В банке, стоявшей на солнце, лучинка ярко горит – там есть кислород.

В банке, стоящей в темноте, лучинка гаснет – там нет кислорода.

Таким образом, растения выделяют кислород только на свету – в процессе фотосинтеза.

Ежегодно растения нашей планеты выделяют до 400 млрд тонн кислорода.

Опыт по теме «Фотосинтез»

Попробуйте получить изображение или текст на листе растения, используя опыт, данный в видеоуроке.

Налейте в банку воду, насыщенную углекислым газом. Поместите в нее побег элодеи (см. Рис. 6).

Рис. 6. Элодея канадская

Поставьте банку на яркий свет, наблюдайте за выделением газа веточками элодеи.

В результате фотосинтеза синтезируются глюкоза (которая затем может запасаться в виде крахмала) и кислород, который через устьица выходит в атмосферу.

Благодаря фотосинтезу запасается энергия солнечного света. Так, энергия, которую мы получаем, сжигая каменный уголь, – это энергия, в свое время запасенная в ходе фотосинтеза.

Список литературы

  1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил.
  2. Тихонова Е.Т., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.
  3. Исаева Т.А., Романова Н.И. Биология, 6. – М.: Русское слово.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Elementy.ru (Источник).
  2. Krugosvet.ru (Источник).
  3. Bioaa.info (Источник).

Домашнее задание

  1. Биология. Бактерии, грибы, растения. 6 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / В.В.   Пасечник. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2011. – 304 с.: ил. – с. 165, задания и вопросы 1, 5, 6 (Источник).
  2. Что такое фотосинтез?
  3. Какие существуют типы питания у растений? Охарактеризуйте их.
  4. *  Узнайте, какой еще существует тип автотрофного питания, помимо фотосинтеза. Для каких организмов он характерен? По какой причине они используют не фотосинтез, а другой тип автотрофного питания?

Источник: https://interneturok.ru/lesson/biology/6-klass/zhiznedeyatelnost-rasteniy/fotosintez

Referat-i-doklad
Добавить комментарий