Фотосинтез. Його значення

Тема Фотосинтез. Його значення.

Мета: Закріпити знання про фотосинтез, значення фотосинтезу у природі, особливості світлової фази фотосинтезу та темнової фази фотосинтезу. Навчитись складати і коментувати хімічні формули перебігу різних фаз фотоснтезу.

Основні терміни і поняття: автотрофи, гетеротрофи, хлорофіл, хлоропласти, фотосинтез.

І.Актуалізація опорних знань:

1.      Що ви знаєте про фотосинтез із курсу “Біологія рослин”?

2.      Яка роль хлоропластів у цьому процесі?

 

ІІ. Надання необхідної інформації.

Фотосинтез – процес, за допомогою якого рослини перетворюють променисту енергію сонячного світла в хімічну; найважливіший процес із усіх, що виникає у світі.

1630 р.       Вивчення фотосинтезу було започатковано голландським вченим ван Гельмонтом. Ван Гельмонт показав, що рослини самі утворюють органічні речовини, а не отримують їх з ґрунту.

1771 р.       Джозеф Пристлі показав, що тварини і рослини змінюють склад навколишнього повітря прямо протилежним способом.

1779 р.       Австрійський лікар Ян Інгенхауз виявив, що рослини виділяють кисень тільки на світлі.

1782 р.       Жан Сенеб’є показав, що рослини, виділяючи кисень, одночасно поглинають двоокис вуглецю. Це змусило його припустити, що в речовину рослини перетворюється вуглець, який входить до складу двоокису вуглецю.

1796 р.       Ян Інгенхауз дав загальне рівняння фотосинтезу:

СО2 +Н2О = рослинні тканини+О2

Пізніше, у XIX ст., розглядаючи освітлені листки в мікроскоп, дослідники помітили, що крохмальні зерна при фотосинтезі збільшувалися. Це привело їх до думки, що безпосередніми продуктами фотосинтезу є вуглеводи. Таким чином, в основних рисах схема фотосинтезу була завершена:

СО2 + Н2О >СН2О+О2

XIX ст.

1804 р.       Н. Сосюр, зважуючи повітря і рослину до фотосинтезу і після, встановив, що збільшення сухої маси рослини перевищувало масу поглиненої ним з повітря вуглекислоти. Сосюр дійшов висновку, що іншою речовиною, яка брала участь у збільшенні маси, була вода.

1817р.        Французькі фармацевти Пельт’є і Каванту уперше виділили з листків їхню зелену «начинку» – хлорофіл. І ось уже майже два століття вчені багатьох країн наполегливо досліджують цю загадкову речовину.

1883 р.       Німецький вчений Т. Енгельман навів побічні докази важливої ролі хлорофілу в процесі фотосинтезу.

XX ст.

Німецький вчений Хане Фішер встановив (7/і структуру молекули хлорофілу (а і в). Виявилося, що хлорофіл нагадує зеленого пуголовка. У цієї молекули плоска квадратна голова (хлорофілн)  і довгий «хвіст» (фітол). У центрі голови, \ наче око циклопа, красується атом магнію.

 

Виділена кон’югована система простих і подвійних них зв’язків, що є в молекулі, а також п’ятивуглецеве кільце, яке напевне бере участь в переносі атомів водню.

1958 р.       У Брюсселі на Всесвітній виставці була представлена модель вчених О.М. Тереніна і O.A. Красновського, яка показала, що хлорофіл лише напів¬провідник. Це той «насос», який у зеленому листку, скоряючись енергії сонячних променів, «перекачує» електрони. Так вперше удалося штучно відтворити один з центральних процесів, що складають сутність фотосинтезу.

1975 р.       Американець Джозеф Кац привселюдно демонструє сконструйований ним «штучний листок». Розміром із сірникову коробку (скло, метал, пластмаса), він навіть віддалено не нагадував свого зеленого родича. Однак багато в чому копіював його функції.

«…Нелегко відтворити фотосинтез, – писав пізніше доктор Дж. Кац. – Але навіть ці скромні результати запевняють: природі можна кинути виклик. Утилізація сонячної енергії за допомогою пристроїв, що імітують природу, цілком можлива і досяжна…»

У 1905 р. Блекман знайшов, що фотосинтез складається з двох послідовних реакцій: швидкої світлової реакції і низки більш повільних, не залежних від світла етапів, названих ним темновою реакцією.

1)      Світлова фаза фотосинтезу (у гранах)

а)      Фотоліз води.

Н2О = Н+ + ОН-

Н++е- =Н

ОН-=е-+ ОН

4ОН = ()2 + 2НО = 2Н2О = 4Н+ О2

б)      АДФ + Ф = АТФ.

в)      Відновлення НАДФ(переносник водню)

НАДФ – Н

2)      Темнова фаза фотосинтезу (у стромі)

Реакції зв’язування С2 відбуваються з по¬глинанням енергії

6СО2 + 24Н = С6 НІ2О6 + 6Н2О .

Сумарне рівняння фотосинтезу

6CО2+6Н2О ————–С6Н12О6-органічна речовина

ІІІ. Зкріплення вивченого матеріалу.

1.      Чому хлорофіл називають зеленою кров’ю нашої планети і яка його роль у земному житті?

2.      Особливості світлової фази фотосинтезу?

3.      Особливості темнової фази?

ІV. Домашнє завдання:

Написати коротке повідомлення на тему: “Які зміни відбудуться на планеті, якщо зникнуть зелені рослини?

завантаження...
WordPress: 22.85MB | MySQL:26 | 0,432sec