Det finns tre typer av plastider:
- kloroplaster- grön, funktion - fotosyntes
- kromoplaster- röda och gula, är förfallna kloroplaster, kan ge en ljus färg till kronbladen och frukterna.
- leukoplaster- färglös, funktion - lager av ämnen.
Strukturen hos kloroplaster
täckt med två membran. Det yttre membranet är slätt, det inre har utväxter inuti - tylakoider. Staplar av korta tylakoider kallas korn, de ökar arean av det inre membranet för att rymma så många fotosyntesenzymer som möjligt på det.
Kloroplastens inre miljö kallas stroma. Den innehåller cirkulärt DNA och ribosomer, på grund av vilka kloroplaster självständigt gör några av proteinerna för sig själva, därför kallas de semi-autonoma organeller. (Man tror att tidigare plastider var fria bakterier som absorberades av en stor cell men inte smälte.)
Fotosyntes (enkel)
I gröna blad i ljuset
I kloroplaster med klorofyll
Från koldioxid och vatten
Glukos och syre syntetiseras.
Fotosyntes (medelsvår)
1. Lätt fas.
Förekommer i ljuset i kornen av kloroplaster. Under inverkan av ljus sker sönderdelning (fotolys) av vatten, syre erhålls, som emitteras, samt väteatomer (NADP-H) och ATP-energi, som används i nästa steg.
2. Mörk fas.
Det förekommer både i ljuset och i mörkret (ljus behövs inte), i kloroplasternas stroma. Från koldioxid erhållen från miljön och väteatomer erhållna i föregående steg, syntetiseras glukos på grund av energin från ATP som erhållits i föregående steg.
1. Upprätta en överensstämmelse mellan fotosyntesprocessen och den fas i vilken den inträffar: 1) ljust, 2) mörkt. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) bildandet av NADP-2H-molekyler
B) frisättning av syre
C) syntes av en monosackarid
D) syntes av ATP-molekyler
D) tillsats av koldioxid till en kolhydrat
Svar
2. Upprätta en överensstämmelse mellan egenskapen och fasen av fotosyntesen: 1) ljus, 2) mörk. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) fotolys av vatten
B) koldioxidfixering
C) splittring av ATP-molekyler
D) excitation av klorofyll genom ljuskvanta
D) glukossyntes
Svar
3. Upprätta en överensstämmelse mellan fotosyntesprocessen och den fas i vilken den inträffar: 1) ljus, 2) mörk. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) bildandet av NADP * 2H-molekyler
B) frisättning av syre
B) glukossyntes
D) syntes av ATP-molekyler
D) koldioxidutvinning
Svar
4. Upprätta en överensstämmelse mellan processerna och fotosyntesfasen: 1) ljus, 2) mörk. Skriv ner siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) polymerisation av glukos
B) koldioxidbindning
B) ATP-syntes
D) fotolys av vatten
E) bildandet av väteatomer
E) glukossyntes
Svar
5. Upprätta en överensstämmelse mellan fotosyntesens faser och deras egenskaper: 1) ljus, 2) mörk. Skriv ner siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) fotolys av vatten utförs
B) ATP bildas
B) syre släpps ut i atmosfären
D) fortsätter med förbrukningen av ATP-energi
D) Reaktioner kan ske både i ljuset och i mörker.
Svar
6 lör. Upprätta en överensstämmelse mellan fotosyntesens faser och deras egenskaper: 1) ljus, 2) mörk. Skriv ner siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) restaurering av NADP+
B) transport av vätejoner över membranet
B) äger rum i kornen av kloroplaster
D) kolhydratmolekyler syntetiseras
D) klorofyllelektroner flyttar till en högre energinivå
E) ATP-energi förbrukas
Svar
FORMNING 7:
A) rörelse av exciterade elektroner
B) omvandling av NADP-2R till NADP+
C) oxidation av NADP H
D) molekylärt syre bildas
D) processer sker i kloroplastens stroma
Analysera tabellen. Fyll i de tomma cellerna i tabellen med de begrepp och termer som anges i listan. För varje cell med bokstäver, välj lämplig term från listan.
1) tylakoidmembran
2) lätt fas
3) fixering av oorganiskt kol
4) vattenfotosyntes
5) mörk fas
6) cellcytoplasma
Svar
Analysera tabellen "Reaktioner av fotosyntes". Välj lämplig term från listan för varje bokstav.
1) oxidativ fosforylering
2) oxidation av NADP-2H
3) tylakoidmembran
4) glykolys
5) tillsats av koldioxid till pentos
6) syrebildning
7) bildandet av ribulosdifosfat och glukos
8) syntes av 38 ATP
Svar
Välj tre alternativ. Den mörka fasen av fotosyntesen kännetecknas av
1) processförloppet på kloroplasternas inre membran
2) glukossyntes
3) koldioxidfixering
4) processförloppet i kloroplasternas stroma
5) närvaron av vattenfotolys
6) bildandet av ATP
Svar
1. De tecken som anges nedan, förutom två, används för att beskriva strukturen och funktionerna hos den avbildade cellorganoiden. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
2) ackumulerar ATP-molekyler
3) ger fotosyntes
5) har semi-autonomi
Svar
2. Alla tecken som listas nedan, förutom två, kan användas för att beskriva cellorganoiden som visas i figuren. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) enkelmembran organoid
2) består av cristae och kromatin
3) innehåller cirkulärt DNA
4) syntetiserar sitt eget protein
5) kapabla till division
Svar
Alla funktionerna nedan, förutom två, kan användas för att beskriva kloroplastens struktur och funktioner. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) är en organoid med två membran
2) har sin egen slutna DNA-molekyl
3) är en semi-autonom organoid
4) bildar en delningsspindel
5) fylld med cellsav med sackaros
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Cellulär organell som innehåller en DNA-molekyl
1) ribosom
2) kloroplast
3) cellcentrum
4) Golgi-komplex
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. I syntesen av vilket ämne deltar väteatomer i fotosyntesens mörka fas?
1) NADF-2N
2) glukos
3) ATP
4) vatten
Svar
Alla tecken nedan, utom två, kan användas för att bestämma processerna för fotosyntesens ljusa fas. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) fotolys av vatten
4) bildning av molekylärt syre
Svar
Välj två rätta svar av fem och skriv ner siffrorna under vilka de anges. I ljusfasen av fotosyntesen i cellen
1) syre bildas som ett resultat av nedbrytning av vattenmolekyler
2) kolhydrater syntetiseras från koldioxid och vatten
3) polymerisation av glukosmolekyler sker med bildandet av stärkelse
4) ATP-molekyler syntetiseras
5) energin hos ATP-molekyler spenderas på syntesen av kolhydrater
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Vilken cellorganell innehåller DNA
1) vakuol
2) ribosom
3) kloroplast
4) lysosom
Svar
Infoga i texten "Syntes av organiska ämnen i en växt" de termer som saknas i den föreslagna listan, använd digitala symboler för detta. Skriv ner de valda siffrorna i den ordning som motsvarar bokstäverna. Växter lagrar den energi de behöver för att överleva i form av organiskt material. Dessa ämnen syntetiseras under __________ (A). Denna process äger rum i bladceller i __________ (B) - speciella gröna plastider. De innehåller ett speciellt grönt ämne - __________ (B). En förutsättning för bildning av organiska ämnen utöver vatten och koldioxid är __________ (D).
Lista över termer:
1) andning
2) avdunstning
3) leukoplast
4) mat
5) ljus
6) fotosyntes
7) kloroplast
8) klorofyll
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. I celler sker den primära syntesen av glukos i
1) mitokondrier
2) endoplasmatiskt retikulum
3) Golgi-komplex
4) kloroplaster
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Syremolekyler i fotosyntesprocessen bildas på grund av sönderdelningen av molekyler
1) koldioxid
2) glukos
3) ATP
4) vatten
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Är följande påståenden om fotosyntes korrekta? A) I ljusfasen omvandlas ljusets energi till energin från de kemiska bindningarna av glukos. B) Mörkfasreaktioner sker på tylakoidmembran, i vilka koldioxidmolekyler tränger in.
1) endast A är sant
2) endast B är sant
3) båda påståendena är korrekta
4) båda domarna är felaktiga
Svar
1. Ställ in rätt sekvens av processer som sker under fotosyntesen. Skriv ner siffrorna under vilka de anges i tabellen.
1) Användning av koldioxid
2) Syrebildning
3) Syntes av kolhydrater
4) Syntes av ATP-molekyler
5) Excitation av klorofyll
Svar
2. Ställ in rätt sekvens av fotosyntesprocesser.
1) omvandling av solenergi till ATP-energi
2) bildandet av exciterade klorofyllelektroner
3) koldioxidfixering
4) stärkelsebildning
5) omvandling av ATP-energi till glukosenergi
Svar
3. Ställ in sekvensen av processer som sker under fotosyntesen. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
2) ATP-nedbrytning och energifrisättning
3) glukossyntes
4) syntes av ATP-molekyler
5) excitation av klorofyll
Svar
Välj tre egenskaper hos kloroplasternas struktur och funktioner
1) inre membran bildar cristae
2) många reaktioner sker i spannmål
3) glukossyntes sker i dem
4) är platsen för lipidsyntes
5) består av två olika partiklar
6) tvåmembransorganeller
Svar
Identifiera tre sanna påståenden från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges i tabellen. Under fotosyntesens ljusa fas,
1) fotolys av vatten
2) reduktion av koldioxid till glukos
3) syntesen av ATP-molekyler på grund av solljusets energi
4) kombinationen av väte med bäraren NADP+
5) användningen av energi från ATP-molekyler för syntes av kolhydrater
Svar
Alla funktioner som listas nedan, förutom två, kan användas för att beskriva ljusfasen av fotosyntesen. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) en biprodukt bildas - syre
2) förekommer i kloroplastens stroma
3) koldioxidbindning
4) ATP-syntes
5) fotolys av vatten
Svar
Välj ett, det mest korrekta alternativet. Fotosyntesprocessen bör betraktas som en av de viktiga länkarna i kolets kretslopp i biosfären, eftersom det under dess
1) växter involverar kol från den livlösa naturen till levande
2) växter släpper ut syre i atmosfären
3) organismer släpper ut koldioxid under andning
4) industriproduktion fyller på atmosfären med koldioxid
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan stegen i processen och processerna: 1) fotosyntes, 2) proteinbiosyntes. Skriv siffrorna 1 och 2 i rätt ordning.
A) frisättning av fritt syre
B) bildandet av peptidbindningar mellan aminosyror
C) mRNA-syntes på DNA
D) översättningsprocessen
D) återställande av kolhydrater
E) omvandling av NADP+ till NADP 2H
Svar
Välj cellorganellerna och deras strukturer som är involverade i fotosyntesprocessen.
1) lysosomer
2) kloroplaster
3) tylakoider
4) korn
5) vakuoler
6) ribosomer
Svar
Termerna nedan, förutom två, används för att beskriva plastider. Identifiera två termer som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges i tabellen.
1) pigment
2) glykokalyx
3) grana
4) krista
5) tylakoid
Svar
Svar
Alla följande funktioner, förutom två, kan användas för att beskriva processen för fotosyntes. Identifiera två funktioner som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner som svar numren under vilka de anges.
1) Ljusenergi används för att genomföra processen.
2) Processen sker i närvaro av enzymer.
3) Den centrala rollen i processen tillhör klorofyllmolekylen.
4) Processen åtföljs av nedbrytningen av glukosmolekylen.
5) Processen kan inte ske i prokaryota celler.
Svar
1. Begreppen nedan, förutom två, används för att beskriva den mörka fasen av fotosyntesen. Identifiera två begrepp som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) koldioxidfixering
2) fotolys
3) oxidation av NADP 2H
4) grana
5) stroma
Svar
2. Alla tecken som listas nedan, förutom två, används för att beskriva den mörka fasen av fotosyntesen. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) syrebildning
2) koldioxidfixering
3) användning av ATP-energi
4) glukossyntes
5) excitation av klorofyll
Svar
De tecken som anges nedan, förutom två, används för att beskriva strukturen och funktionerna hos den avbildade cellorganoiden. Identifiera två tecken som "faller ut" från den allmänna listan och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) delar upp biopolymerer till monomerer
2) ackumulerar ATP-molekyler
3) ger fotosyntes
4) hänvisar till tvåmembransorganeller
5) har semi-autonomi
Svar
Upprätta en överensstämmelse mellan processerna och deras lokalisering i kloroplaster: 1) stroma, 2) tylakoid. Skriv ner siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) användningen av ATP
B) fotolys av vatten
B) excitation av klorofyll
D) bildandet av pentos
D) elektronöverföring längs enzymkedjan
Svar
© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019
Växter får allt de behöver för tillväxt och utveckling från miljön. I detta skiljer de sig från andra levande organismer. För att de ska utvecklas bra behöver de bördig jord, naturlig eller konstgjord vattning och bra belysning. Ingenting kommer att växa i mörkret.
Jorden är en källa till vatten och näringsämnen organiska föreningar, spårämnen. Men träd, blommor, gräs behöver också solenergi. Det är under påverkan av solljus som vissa reaktioner uppstår, som ett resultat av vilka koldioxid som absorberas från luften omvandlas till syre. Denna process kallas fotosyntes. En kemisk reaktion som sker under påverkan av solljus leder också till bildning av glukos och vatten. Dessa ämnen är avgörande för växtens utveckling.
På kemisters språk ser reaktionen ut så här: 6CO2 + 12H2O + ljus = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O. Förenklad ekvation: koldioxid + vatten + ljus = glukos + syre + vatten.
Bokstavligen översätts "fotosyntes" som "tillsammans med ljus." Detta ord består av två enkla ord "foto" och "syntes". Solen är en mycket kraftfull energikälla. Människor använder den för att generera el, isolera hus och värma vatten. Växter behöver också solens energi för att upprätthålla liv. Glukos, som produceras under fotosyntesen, är ett enkelt socker som är ett av de viktigaste näringsämnena. Växter använder det för tillväxt och utveckling, och överskottet deponeras i löv, frön och frukter. Inte all mängd glukos förblir oförändrad i de gröna delarna av växter och frukter. Enkla sockerarter tenderar att förvandlas till mer komplexa, som inkluderar stärkelse. Växter använder dessa reserver under perioder med näringsbrist. Det är de som bestämmer näringsvärdet av örter, frukter, blommor, löv för djur och människor som äter vegetabilisk mat.
Hur absorberar växter ljus?
Processen för fotosyntes är ganska komplex, men den kan beskrivas kort så att den blir begriplig även för barn i skolåldern. En av de vanligaste frågorna rör mekanismen för ljusabsorption. Hur kommer ljusenergi in i växter? Processen för fotosyntes äger rum i bladen. I löven på alla växter finns gröna celler - kloroplaster. De innehåller ett ämne som kallas klorofyll. Klorofyll är pigmentet som ger bladen deras gröna färg och ansvarar för att absorbera ljusenergi. Många har inte tänkt på varför bladen på de flesta växter är breda och platta. Det visar sig att naturen inte sörjer för detta av en slump. Den breda ytan gör att du kan absorbera mer solljus. Av samma anledning görs solpaneler breda och platta.
Den övre delen av bladen skyddas av ett vaxskikt (nagelband) från vattenförlust och negativa effekter av vädret, skadedjur. Det kallas palissaden. Om du tittar noga på bladet kan du se att dess ovansida är ljusare och slätare. Mättad färg erhålls på grund av att det finns fler kloroplaster i denna del. Överskott av ljus kan minska växtens förmåga att producera syre och glukos. Under påverkan av den skarpa solen skadas klorofyllet och detta saktar ner fotosyntesen. En avmattning inträffar också med höstens ankomst, när det är mindre ljus, och löven börjar bli gula på grund av förstörelsen av kloroplaster i dem.
Vattnets roll i fotosyntesens gång och i upprätthållandet av växtlivet kan inte underskattas. Vatten behövs för:
- förse växter med mineraler lösta i den;
- bibehålla tonen;
- kyl;
- möjligheten till kemiska och fysikaliska reaktioner.
Träd, buskar, blommor absorberar vatten från jorden med sina rötter, och sedan stiger fukt längs stammen, passerar in i löv längs ådror som är synliga även för blotta ögat.
Koldioxid kommer in genom små hål längst ner på bladet - stomata. Längst ner på bladet är cellerna arrangerade på ett sådant sätt att koldioxid kan tränga djupare in. Det låter också syret som produceras av fotosyntesen lätt lämna bladet. Som alla levande organismer är växter utrustade med förmågan att andas. Samtidigt, till skillnad från djur och människor, absorberar de koldioxid och frigör syre, och inte tvärtom. Där det finns många växter är luften mycket ren och frisk. Därför är det så viktigt att ta hand om träd, buskar, att anlägga torg och parker i storstäder.
Ljusa och mörka faser av fotosyntesen
Processen för fotosyntes är komplex och består av två faser - ljus och mörk. Ljusfasen är endast möjlig i närvaro av solljus. Under påverkan av ljus joniseras klorofyllmolekyler, vilket resulterar i bildandet av energi, som fungerar som en katalysator för en kemisk reaktion. Ordningen på händelser som inträffar i denna fas är följande:
- ljus kommer in i klorofyllmolekylen, som absorberas av det gröna pigmentet och försätter det i ett exciterat tillstånd;
- klyvning av vatten inträffar;
- ATP syntetiseras, vilket är en energiackumulator.
Den mörka fasen av fotosyntesen fortsätter utan medverkan av ljusenergi. I detta skede bildas glukos och syre. Det är viktigt att förstå att bildningen av glukos och syre sker dygnet runt, och inte bara på natten. Den mörka fasen kallas för att närvaron av ljus inte längre behövs för att den ska fortsätta. Katalysatorn är ATP, som syntetiserades tidigare.
Betydelsen av fotosyntes i naturen
Fotosyntes är en av de viktigaste naturliga processerna. Det är nödvändigt inte bara för att upprätthålla växtlivet, utan också för allt liv på planeten. Fotosyntes behövs för:
- förse djur och människor med mat;
- ta bort koldioxid och mätta luften med syre;
- bibehålla näringskretsloppet.
Alla växter är beroende av fotosynteshastigheten. Solenergi kan ses som en faktor som uppmuntrar eller hämmar tillväxt. Till exempel, i de södra regionerna och regionerna finns det mycket sol och växter kan bli ganska höga. Om vi tänker på hur processen fortskrider i akvatiska ekosystem finns det ingen brist på solljus på ytan av haven och oceanerna, och riklig tillväxt av alger observeras i dessa lager. I de djupare vattenlagren råder brist på solenergi, vilket påverkar vattenflorans tillväxthastighet.
Processen för fotosyntes bidrar till bildandet av ozonskiktet i atmosfären. Detta är mycket viktigt, eftersom det hjälper till att skydda allt liv på planeten från de skadliga effekterna av ultravioletta strålar.
Alla gröna blad är en liten fabrik av syre och näringsämnen som människor och djur behöver för ett normalt liv. Processen att framställa dessa ämnen från koldioxid och vatten från atmosfären kallas fotosyntes.
Fotosyntes är komplex och sker med direkt deltagande av ljus. Själva begreppet "fotosyntes" kommer från två grekiska ord: "foton" - ljus och "syntes" - kombination. Fotosyntesprocessen består av två steg: absorptionen av ljuskvanta och användningen av deras energi i olika kemiska reaktioner Växten absorberar ljus med hjälp av ett grönt ämne som kallas klorofyll. Klorofyll finns i de så kallade kloroplasterna, som kan finnas i stjälkar eller till och med frukter. Det finns särskilt många av dem i, eftersom bladet på grund av sin platta struktur kan dra till sig mer ljus respektive för att få mer energi för fotosyntes. Efter absorption går klorofyll in i och överför energi till andra molekyler i växtorganismen, särskilt de som är involverade i fotosyntesen. Det andra steget av processen äger rum utan obligatoriskt deltagande av ljuskvanter och består i bildandet av kemiska bindningar med deltagande av vatten och koldioxid som erhålls från luften. I detta skede syntetiseras olika ämnen som är användbara för livet, såsom stärkelse, Dessa organiska ämnen används av växten själv för att ge näring till sina olika delar och bibehålla ett normalt liv. Dessutom erhålls dessa ämnen genom att äta växter, och människor som äter produkter av både vegetabiliskt och animaliskt ursprung.Fotosyntes kan ske både under påverkan av solljus och artificiellt ljus. I naturen "arbetar" växter som regel intensivt på våren och sommaren, när det finns ett överflöd av solljus. På hösten blir ljuset mindre, dagen förkortas, löven gulnar och faller av. Men så fort den varma vårsolen går upp, dyker grönt bladverk upp igen och gröna "fabriker" börjar sitt arbete igen för att ge syre, så nödvändigt för livet, och andra näringsämnen.
Relaterade videoklipp
Alla levande varelser behöver mat för att leva. Heterotrofa organismer - konsumenter - använder färdiga organiska föreningar, medan autotrofa producenter själva skapar organiska ämnen i processen för fotosyntes och kemosyntes. De viktigaste producenterna på jorden är gröna växter.
Det är en sekvens av kemiska reaktioner som involverar fotosyntetiska pigment, som ett resultat av vilka organiskt material skapas i ljuset från koldioxid och vatten. I den övergripande ekvationen kombineras sex molekyler koldioxid med sex molekyler vatten för att bilda en molekyl, som används för energiproduktion och lagring. Även vid reaktionens utgång bildas sex syremolekyler som en "biprodukt". Processen för fotosyntes består av en ljus fas och en mörk fas. Ljuskvanter exciterar elektronerna i klorofyllmolekylen och överför dem till en högre energinivå. Dessutom, med deltagande av ljusstrålar, sker fotolys av vatten - uppdelningen av en vattenmolekyl i vätekatjoner, negativt laddade elektroner och en fri syremolekyl. Energin som lagras i molekylära bindningar omvandlas till adenosintrifosfat (ATP) och kommer att frigöras i det andra steget av fotosyntesen. I den mörka fasen, koldioxid direkt med bildning av glukos. En nödvändig förutsättning för flödet av fotosyntes i cellerna i det gröna pigmentet är klorofyll, så det förekommer i gröna växter och vissa fotosyntetiska bakterier. Fotosyntetiska processer förser planeten med organisk biomassa, atmosfäriskt syre och, som ett resultat, en skyddande ozonskärm. Dessutom minskar de koncentrationen av koldioxid i atmosfären. Förutom fotosyntes kan koldioxid även överföras till organiskt material genom kemosyntes, som skiljer sig från den första i frånvaro av ljusreaktioner. Kemosyntetik använder ljus som energikälla och energin från redoxkemiska reaktioner. Till exempel oxiderar nitrifierande bakterier ammoniak till salpetersyra och salpetersyra, järnbakterier omvandlar järnhaltigt järn till järn, svavelbakterier oxiderar vätesulfid till svavel eller svavelsyra. Alla dessa reaktioner fortsätter med frigörandet av energi, som vidare används för syntes av organiska ämnen. Endast vissa typer av bakterier är kapabla till kemosyntes. Kemosyntetiska bakterier producerar inte atmosfäriskt syre och ackumulerar inte stora mängder biomassa, men de förstör stenar, deltar i bildningen av mineraler och renar avloppsvatten. Kemosyntesens biogeokemiska roll är att säkerställa kretsloppet av kväve, svavel, järn och andra grundämnen i naturen.
Relaterade videoklipp
Förklaringen av ett så omfattande material som fotosyntes görs bäst i två parade lektioner - då går integriteten i uppfattningen av ämnet förlorad. Lektionen måste börja med historien om studiet av fotosyntes, strukturen av kloroplaster och laboratoriearbete om studiet av bladkloroplaster. Efter det är det nödvändigt att gå vidare till studiet av fotosyntesens ljusa och mörka faser. När man förklarar reaktionerna som inträffar i dessa faser är det nödvändigt att utarbeta ett allmänt schema:
Under loppet av förklaringen är det nödvändigt att rita diagram över fotosyntesens ljusfas.
1. Absorptionen av ett kvantum av ljus av en klorofyllmolekyl, som är belägen i membranen av tylakoiderna i grana, leder till förlust av en elektron av den och överför den till ett exciterat tillstånd. Elektroner överförs längs elektrontransportkedjan, vilket leder till reduktion av NADP + till NADP H.
2. Platsen för de frigjorda elektronerna i klorofyllmolekylerna upptas av vattenmolekylernas elektroner - det är så vatten genomgår nedbrytning (fotolys) under inverkan av ljus. De resulterande OH– hydroxylerna blir radikaler och kombinerar i reaktionen 4 OH – → 2 H 2 O + O 2, vilket leder till frigöring av fritt syre i atmosfären.
3. Vätejoner H+ penetrerar inte tylakoidmembranet och ackumuleras inuti, laddar det positivt, vilket leder till en ökning av den elektriska potentialskillnaden (EPD) på tylakoidmembranet.
4. När den kritiska REB nås, rusar protonerna utåt genom protonkanalen. Detta flöde av positivt laddade partiklar används för att generera kemisk energi med hjälp av ett speciellt enzymkomplex. De resulterande ATP-molekylerna passerar in i stroma, där de deltar i kolfixeringsreaktioner.
5. Vätejoner som har kommit till ytan av tylakoidmembranet kombineras med elektroner och bildar atomärt väte, som används för att reducera NADP+-bäraren.
Sponsorn av publiceringen av artikeln är gruppen av företag "Aris". Tillverkning, försäljning och uthyrning av byggnadsställningar (ramfasad LRSP, ram höghus A-48 etc.) och torn (PSRV "Aris", PSRV "Aris compact" och "Aris-dacha", ställningar). Klämmor för ställningar, bygga staket, hjulstöd för torn. Du kan lära dig mer om företaget, se produktkatalogen och priser, kontakter på webbplatsen, som finns på: http://www.scaffolder.ru/.
Efter att ha övervägt denna fråga, efter att ha analyserat den igen enligt det utarbetade schemat, uppmanar vi eleverna att fylla i tabellen.
Tabell. Reaktioner av ljusa och mörka faser av fotosyntes
Efter att ha fyllt i den första delen av tabellen kan du gå vidare till analysen mörk fas av fotosyntesen.
I kloroplastens stroma är pentoser ständigt närvarande - kolhydrater, som är femkolföreningar som bildas i Calvincykeln (koldioxidfixeringscykeln).
1. Koldioxid tillsätts pentos, en instabil sex-kolförening bildas, som sönderdelas till två molekyler av 3-fosfoglycerinsyra (PGA).
2. FGK-molekyler tar en fosfatgrupp från ATP och berikas med energi.
3. Varje FGC lägger till en väteatom från två bärare och förvandlas till en trios. Trioser kombineras för att bilda glukos och sedan stärkelse.
4. Triosmolekyler, som kombineras i olika kombinationer, bildar pentoser och ingår återigen i cykeln.
Total reaktion av fotosyntes:
Schema. Fotosyntesprocess
Testa
1. Fotosyntes utförs i organeller:
a) mitokondrier;
b) ribosomer;
c) kloroplaster;
d) kromoplaster.
2. Klorofyllpigmentet är koncentrerat i:
a) kloroplastens membran;
b) stroma;
c) spannmål.
3. Klorofyll absorberar ljus i området av spektrumet:
a) röd;
b) grön;
c) lila;
d) över hela regionen.
4. Fritt syre under fotosyntesen frigörs vid klyvning:
a) koldioxid;
b) ATP;
c) NADP;
d) vatten.
5. Fritt syre bildas i:
a) mörk fas;
b) lätt fas.
6. I ljusfasen av ATP-fotosyntes:
a) syntetiserad;
b) splittringar.
7. I kloroplasten bildas den primära kolhydraten i:
a) lätt fas;
b) mörk fas.
8. NADP i kloroplasten krävs:
1) som en fälla för elektroner;
2) som ett enzym för bildning av stärkelse;
3) som en integrerad del av kloroplastmembranet;
4) som ett enzym för vattenfotolys.
9. Fotolys av vatten är:
1) ansamling av vatten under påverkan av ljus;
2) dissociation av vatten till joner under inverkan av ljus;
3) utsläpp av vattenånga genom stomata;
4) injektion av vatten i bladen under inverkan av ljus.
10. Under påverkan av ljuskvanta:
1) klorofyll omvandlas till NADP;
2) elektronen lämnar klorofyllmolekylen;
3) kloroplasten ökar i volym;
4) klorofyll omvandlas till ATP.
LITTERATUR
Bogdanova T.P., Solodova E.A. Biologi. Handbok för gymnasieelever och högskolesökande. - M .: LLC "AST-Press school", 2007.
Fråga 1. Vad är fotosyntes? Nämn de ämnen som behövs för dess genomförande.
Fotosyntes är processen att producera organiskt material och syre från koldioxid och vatten i bladen på gröna växter som utsätts för solljus.
Fråga 2. Slutför meningarna.
Fotosyntes sker i växtceller, som innehåller organellerna kloroplaster. De innehåller det gröna pigmentet klorofyll som ger växten färg och fotosyntes.
I de flesta växter är det huvudsakliga organet som säkerställer implementeringen av fotosyntes bladet, och fotosyntes kan också förekomma i stjälkar och gröna frukter.
Fråga 3. Det är känt att landväxter årligen bildar så många löv att de skulle kunna täcka jordklotet i flera lager. Förklara varför växter producerar så många löv.
Processen för bildning av organiska ämnen sker i bladen av grön asteni i solljus. Därför måste det finnas mycket löv för att mata växten.
Fråga 4. Betrakta figuren "Bildning av organiska ämnen i processen för fotosyntes." Skriv på den namnen på de ämnen som kommer in och lämnar arket.
Koldioxid
Syre
Svara på frågorna:
1) Vilka är de nödvändiga förutsättningarna för implementering av fotosyntes?
Fotosyntes kräver solljus, koldioxid och kloroplaster.
2) Vilka organiska ämnen bildas vid fotosyntes och vilken betydelse har de för en växt?
I kloroplaster, under påverkan av ljus i processen för fotosyntes, bildas stärkelse i växter. Detta ämne är en kolhydrat och fungerar som en energikälla för växter.
Fråga 5 *. Läs läroboksbeskrivningen av experimentet om ljusets effekt på bildandet av organiska ämnen i gröna växter och överväg figur 61. Varför tror du att stärkelse inte går att upptäcka i bladen på gröna växter efter att de hållits mörkt i 2- 3 dagar? Vart försvinner han?
Solljus behövs för att omvandla stärkelsen i bladen. Stärkelse bildas under fotosyntesen. Denna process kommer att ske med hjälp av ljusets energi. Utan ljus finns det ingen fotosyntesprocess, utan processen finns det ingen stärkelse i bladen.
Vi arbetar i laboratoriet
Fråga 6. Betrakta bilden, som skildrar upplevelsen.
Svara på frågorna:
1) Varför slocknar ljuset i det första och tredje fallet?
I de första och tredje kärlen spenderade fröna och rötterna, i andningsprocessen, allt syre och släppte ut koldioxid. Ljuset slocknade.
2) Varför brinner ljuset i det andra fallet?
I det andra kärlet andas växten inte bara, utan släpper också syre genom fotosyntes, så att ljuset brinner.
Fotosyntes är biosyntes, som består i omvandling av ljusenergi till organiska föreningar. Ljus i form av fotoner fångas upp av ett färgat pigment associerat med en oorganisk eller organisk elektrondonator, och gör att mineralmaterialet kan användas för syntes (produktion) av organiska föreningar.
I kontakt med
Med andra ord, vad är fotosyntes - detta är processen att syntetisera organiskt material (socker) från solljus. Denna reaktion sker på nivån av kloroplaster, som är specialiserade cellulära organeller som gör att koldioxid och vatten kan konsumeras för att producera dioxygen och organiska molekyler som glukos.
Det sker i två faser:
Ljusfas (fotofosforylering) - är en uppsättning ljusberoende fotokemiska (d.v.s. ljusfångande) reaktioner där elektroner transporteras genom båda fotosystemen (PSI och PSII) för att producera ATP (energirik molekyl) och NADPHH (reducerande potential) .
Således tillåter ljusfasen av fotosyntesen direkt omvandling av ljusenergi till kemisk energi. Det är genom denna process som vår planet nu har en syrerik atmosfär. Som ett resultat har högre växter lyckats dominera jordens yta, vilket ger mat åt många andra organismer som matar eller hittar skydd genom den. Den ursprungliga atmosfären innehöll gaser som ammonium, kväve och koldioxid, men mycket lite syre. Växter har hittat ett sätt att omvandla denna CO2 så rikligt till mat med hjälp av solljus.
Den mörka fasen motsvarar den helt enzymatiska och ljusoberoende Calvin-cykeln, där adenosintrifosfat (ATP) och NADPH+H+ (nikotinamidadenindinukleotidfosfat) används för att omvandla koldioxid och vatten till kolhydrater. Denna andra fas tillåter absorption av koldioxid.
Det vill säga, i denna fas av fotosyntesen, cirka femton sekunder efter absorptionen av CO, sker en syntesreaktion och de första produkterna av fotosyntesen uppträder - sockerarter: trioser, pentoser, hexoser, heptoser. Sackaros och stärkelse bildas av vissa hexoser. Förutom kolhydrater kan de även utvecklas till lipider och proteiner genom att de binds till en kvävemolekyl.
Denna cykel finns i alger, tempererade växter och alla träd; dessa växter kallas "C3-växter", de viktigaste mellankropparna i den biokemiska cykeln, med en molekyl av tre kolatomer (C3).
I denna fas har klorofyll, efter att ha absorberat en foton, en energi på 41 kcal per mol, varav en del omvandlas till värme eller fluorescens. Användningen av isotopiska markörer (18O) har visat att syret som frigörs under denna process kommer från sönderdelat vatten och inte från absorberad koldioxid.
Fotosyntes sker främst i växtblad och sällan (någonsin) i stjälkar osv. Delar av ett typiskt blad inkluderar: övre och nedre epidermis;
- mesofyll;
- kärlknippe (vener);
- stomata.
Om cellerna i den övre och nedre epidermis inte är kloroplaster sker inte fotosyntes. I själva verket tjänar de främst som skydd för resten av bladet.
Stomata är hål som huvudsakligen finns i den nedre epidermis och tillåter luftutbyte (CO och O2). Kärlknippena (eller venerna) i bladet utgör en del av växtens transportsystem och flyttar vatten och näring runt växten efter behov. Mesofyllceller har kloroplaster, detta är platsen för fotosyntesen.
Mekanismen för fotosyntes är mycket komplex.. Dessa processer inom biologin är dock av särskild betydelse. När de utsätts för starkt ljus kombinerar kloroplaster (de delar av en växtcell som innehåller klorofyll), som går in i en fotosyntesreaktion, koldioxid (CO) med färskvatten för att bilda sockerarter C6H12O6.
De omvandlas till stärkelse C6H12O5 under reaktionen, för en kvadratdecimeter bladyta, i genomsnitt 0,2 g stärkelse per dag. Hela operationen åtföljs av en kraftig frisättning av syre.
Faktum är att processen för fotosyntes huvudsakligen består av fotolys av en vattenmolekyl.
Formeln för denna process är:
6 H 2 O + 6 CO 2 + ljus \u003d 6 O 2 + C 6 H 12 O 6
Vatten + koldioxid + ljus = syre + glukos
- H2O = vatten
- CO 2 = koldioxid
- O2 = syre
- C 6 H 12 O 6 \u003d glukos
I översättning betyder denna process: en växt behöver sex molekyler vatten + sex molekyler koldioxid och ljus för att gå in i en reaktion. Detta resulterar i bildandet av sex molekyler av syre och glukos i en kemisk process. Glukos är glukos, som växten använder som utgångsmaterial för syntes av fetter och proteiner. Sex syremolekyler är bara ett "nödvändigt ont" för växten, som den levererar till miljön genom de stängande cellerna.
Som redan nämnts är kolhydrater den viktigaste direkta organiska produkten av fotosyntesen i de flesta gröna växter. Lite fri glukos bildas i växter; istället är glukosenheter kopplade till stärkelse, eller kombineras med fruktos, ett annat socker, för att bilda sackaros.
Fotosyntes producerar mer än bara kolhydrater., som man en gång trodde, men också:
- aminosyror;
- proteiner;
- lipider (eller fetter);
- pigment och andra organiska komponenter i gröna vävnader.
Mineraler tillhandahåller de grundämnen (t.ex. kväve, N; fosfor, P; svavel, S) som behövs för att bilda dessa föreningar.
Kemiska bindningar bryts mellan syre (O) och kol (C), väte (H), kväve och svavel, och nya föreningar bildas i produkter som inkluderar gasformigt syre (O 2 ) och organiska föreningar. För att bryta bindningar mellan syre och andra grundämnen (som vatten, nitrat och sulfat) kräver mer energi än vad som frigörs när nya bindningar bildas i produkterna. Denna skillnad i bindningsenergi förklarar mycket av ljusenergin som lagras som kemisk energi i organiska produkter som produceras genom fotosyntes. Ytterligare energi lagras när man skapar komplexa molekyler från enkla.
Faktorer som påverkar fotosynteshastigheten
Hastigheten för fotosyntesen bestäms beroende på syreproduktionshastigheten, antingen per massaenhet (eller area) av gröna växtvävnader eller per viktenhet totalt klorofyll.
Mängden ljus, koldioxidtillförsel, temperatur, vattentillgång och mineraltillgång är de viktigaste miljöfaktorerna som påverkar hastigheten för fotosyntesreaktionen i landbaserade växter. Dess hastighet bestäms också av växtarten och dess fysiologiska tillstånd, såsom dess hälsa, mognad och blomning.
Fotosyntesen sker uteslutande i växtens kloroplaster (grek. klor = grönt, arkliknande). Kloroplaster finns främst i palisader, men även i svampig vävnad. På undersidan av bladet finns blockerande celler som koordinerar utbytet av gaser. CO 2 strömmar in i de intercellulära cellerna utifrån.
Vatten som behövs för fotosyntesen, transporterar växten från insidan genom xylem in i cellerna. Grönt klorofyll säkerställer absorptionen av solljus. Efter att koldioxiden och vattnet omvandlats till syre och glukos öppnar sig de stängande cellerna och släpper ut syre i miljön. Glukos finns kvar i cellen och omvandlas av bland annat växten till stärkelse. Styrkan jämförs med glukospolysackariden och är endast svagt löslig, så även vid höga vattenförluster i styrkan hos växtrester.
Betydelsen av fotosyntes i biologi
Av ljuset som tas emot av arket reflekteras 20 %, 10 % transmitteras och 70 % absorberas faktiskt, varav 20 % försvinner i värme, 48 % går förlorad i fluorescens. Cirka 2% återstår för fotosyntes.
Genom denna process, växter spela en oumbärlig roll på jordens yta; i själva verket är gröna växter med vissa grupper av bakterier de enda levande varelserna som kan producera organiska ämnen från mineralämnen. Det uppskattas att varje år fixeras 20 miljarder ton kol av landväxter från koldioxid i atmosfären och 15 miljarder av alger.
Gröna växter är de viktigaste primärproducenterna, den första länken i näringskedjan; icke-klorofyllväxter och växtätare och köttätare (inklusive människor) är helt beroende av fotosyntesreaktionen.
Förenklad definition av fotosyntesär att omvandla ljusenergi från solen till kemisk energi. Denna fotoniska kolhydratbiosyntes produceras från koldioxid CO2 med hjälp av ljusenergi.
Det vill säga, fotosyntes är resultatet av den kemiska aktiviteten (syntesen) hos klorofyllväxter, som producerar de huvudsakliga biokemiska organiska ämnena från vatten och mineralsalter på grund av kloroplasternas förmåga att fånga en del av solens energi.
