Пpaктическая работа "Фотосинтез"
Устройство фотосинтетического аппарата.
Световая энергия поглощается пигментами (так называют вещества, поглощающие видимый свет). У всех растений, осуществляющих фотосинтез, имеются различные формы зеленого пигмента хлорофилла, и, вероятно, во всех содержатся каротиноиды, окрашенные обычно в желтые тона.
В высших растениях содержатся хлорофилл а () и хлорофилл b (), а также четыре основных каротиноида:
- каротин (),
- лютеин (),
- виолаксантин и
- неоксантин.
Такое разнообразие пигментов обеспечивает широкий спектр поглощения видимого света, поскольку каждый из них «настроен» на свою область спектра. У некоторых водорослей набор пигментов приблизительно тот же, однако у многих из них имеются пигменты, несколько отличающиеся от перечисленных по своей химической природе. Все эти пигменты, как и весь фотосинтетический аппарат зеленой клетки, заключены в особые органеллы, окруженные мембраной, т.н. хлоропласты. Зеленая окраска растительных клеток зависит только от хлоропластов; остальные элементы клеток зеленых пигментов не содержат. Размеры и форма хлоропластов довольно сильно варьируют. Типичный хлоропласт напоминает по форме слегка изогнутый огурец размерами ок. 1 мкм в поперечнике и длиной ок. 4 мкм. В крупных клетках зеленых растений, таких, как клетки листа у большинства наземных видов, содержится много хлоропластов, а у мелких одноклеточных водорослей, например у Chlorella pyrenoidosa, имеется только один хлоропласт, занимающий большую часть клетки.
С помощью электронного микроскопа в хлоропластах выявлены очень тонкие мембранные структуры, т.н. тилакоиды. Это плоские мешочки, сомкнутые по краям и собранные в стопки, называемые гранами; на снимках граны похожи на стопки очень тонких блинов. Внутри мешочков имеется прострaнcтво – полость тилакоидов, а сами тилакоиды, собранные в граны, погружены в гелеобразную массу растворимых белков, заполняющую внутреннее прострaнcтво хлоропласта и называемую стромой. В строме содержатся также более мелкие и тонкие тилакоиды, которые соединяют друг с другом отдельные граны. Все тилакоидные мембраны состоят примерно из равного количества белков и липидов. Независимо от того, собраны они в граны или нет, именно в них сосредоточены пигменты и протекает световая стадия. Темновая стадия протекает, как принято считать, в строме.
Фотосистемы.
Хлорофилл и каротиноиды, погруженные в тилакоидные мембраны хлоропластов, собраны в функциональные единицы – фотосистемы, каждая из которых содержит примерно 250 молекул пигментов. Устройство фотосистемы таково, что из всех этих молекул, способных поглощать свет, только одна особым образом расположенная молекула хлорофилла а может использовать его энергию в фотохимических реакциях – она является реакционным центром фотосистемы. Остальные молекулы пигментов, поглощая свет, передают его энергию на реакционный центр; эти светособирающие молекулы называют антенными.
Существует два типа фотосистем. В фотосистеме I специфическая молекула хлорофилла а, составляющая реакционный центр, имеет оптимум поглощения при длине световой волны 700 нм (обозначается ; P – пигмент), а в фотосистеме II – при 680 нм (). Обычно обе фотосистемы работают синхронно и (на свету) непрерывно, хотя фотосистема I может работать и отдельно.
Превращения световой энергии.
Рассмотрение этого вопроса следует начать с фотосистемы II, где энергия света утилизируется реакционным центром . Когда в эту фотосистему поступает свет, его энергия возбуждает молекулу P680, и пара возбужденных, энергизованных электронов, принадлежащих этой молекуле, отрывается и переносится на молекулу акцептора (вероятно, хинона), обозначаемого буквой Q. Ситуацию можно представить себе таким образом, что электроны как бы подскакивают от полученного светового «толчка» и акцептор ловит их в каком-то верхнем положении. Если бы не акцептор, электроны вернулись бы в исходное положение (на реакционный центр), а высвобождающаяся при движении вниз энергия переходила бы в световую, т.е. тратилась бы на флуоресценцию. С этой точки зрения, акцептор электронов можно рассматривать как гаситель флуоресценции (отсюда его обозначение Q, от англ. quench – гасить).
Молекула , потеряв два электрона, окислилась, и для того, чтобы процесс на этом не прекратился, она должна восстановиться, т.е. получить два электрона из какого-либо источника. Таким источником служит вода: она расщепляется на , отдавая два электрона на окисленный . Это светозависимое расщепление воды называется фотолизом.
Ферменты, осуществляющие фотолиз, находятся на внутренней стороне мембраны тилакоидов, вследствие чего все ионы водорода накапливаются в полости тилакоидов. Важнейшим кофактором ферментов фотолиза служат атомы марганца.
Переход двух электронов от реакционного центра фотосистемы на акцептор – это подъем «в гору», т.е. на более высокий энергетический уровень, и этот подъем обеспечивает энергия света. Далее в фотосистеме II пара электронов начинает поэтапный «спуск» от акцептора Q к фотосистеме I. Спуск происходит по электрон-трaнcпортной цепи, очень сходной по организации с аналогичной цепью в митохондриях .. В ее состав входят цитохромы, белки, содержащие железо и серу, медь- содержащий белок и другие компоненты. Постепенный спуск электронов от более энергизованного состояния к менее энергизованному сопряжен с синтезом АТФ из АДФ и неорганического фосфата. В результате энергия света не утрачивается, а запасается в фосфатных связях АТФ, которые могут быть использованы в процессах метаболизма.
Образование АТФ в ходе фотосинтеза называют фотофосфорилированием.
Одновременно с описанным процессом идет поглощение света в фотосистеме I. Здесь его энергия тоже используется на отрыв двух электронов от реакционного центра () и передачу их на акцептор – железосодержащий белок. От этого акцептора через промежуточный переносчик (тоже белок, содержащий железо) оба электрона идут на , который в результате становится способным присоединить ионы водорода (образовавшиеся при фотолизе воды и сохранившиеся в тилакоидах) – и превращается в НАДФ-Н. Что касается окислившегося в начале процесса реакционного центра , то он принимает два («спустившихся») электрона из фотосистемы II, что возвращает его в исходное состояние.
Суммарную реакцию световой стадии, протекающей при фотоактивации фотосистем I и II, можно представить следующим образом:
Общий энергетический выход потока электронов при этом составляет 1 молекулу АТФ и 1 молекулу НАДФН на 2 электрона. Путем сравнения энергии этих соединений с энергией света, обеспечивающего их синтез, было вычислено, что в процессе фотосинтеза запасается примерно энергии поглощенного света.
Темновые реакции (стадия синтеза).
Синтез органических соединений путем восстановления СО2 (а также нитрата и сульфата) тоже происходит в хлоропластах. АТФ и НАДФ-Н, поставляемые световой реакцией, протекающей в тилакоидных мембранах, служат для реакций синтеза источником энергии и электронов.
Восстановление есть результат переноса электронов на СО2. В ходе этого переноса некоторые из связей С–О заменяются на связи С–Н, С–С и О–Н. Процесс состоит из ряда этапов, часть которых (15 или более) образует цикл. Этот цикл был открыт в 1953 химиком М.Калвином и его сотрудниками. Использовав в своих опытах вместо обычного (стабильного) изотопа углерода его радиоактивный изотоп, эти исследователи смогли проследить путь углерода в изучаемых реакциях. В 1961 Калвин был удостоен за эту работу Нобелевской премии по химии.
Приложение 1
Приложение 2
Комментарии:
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
26 04 2026 11:34:16
Бинарный урок – викторина «Мир природы. La Nature» рассчитан на 5-е классы, которые изучают французский язык как второй иностранный (первый год обучения). Этот урок объединяет два предмета: природоведение и французский язык....
25 04 2026 22:26:55
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
24 04 2026 19:51:20
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
23 04 2026 9:41:58
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
22 04 2026 6:57:23
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формирует у учащихся исследовательские навыки и умение систематизировать материал. Учащиеся знакомятся с многообразием рыб, выявляют их признаки, учатся сравнивать и определять наиболее распространенные отряды. Урок проводится в виде игры-путешествия на корабле с презентацией....
21 04 2026 4:44:17
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
20 04 2026 19:47:48
Изучение биологии человека в курсе 8-го класса не может обойти вниманием вопросы изучения состояния здоровья школьников, его сохранения и укрепления. Введение в содержание уроков этого аспекта позволяет усилить пpaктическую направленность преподавания, формировать познавательный интерес к предмету, поднимать воспитательный потенциал уроков....
19 04 2026 18:10:56
Открытый урок-лекторий, на котором присутствуют учащиеся 6-х и 9-х классов, а также гости и приглашенные.
На уроке формируются бережное отношение к здоровью как к главной ценности человека, убежденность в необходимости соблюдения санитарных норм и правил гигиены....
18 04 2026 2:43:10
ИКТ повышают эффективность процесса обучения биологии, обеспечивает наглядность и интеpaктивность, развиваются интеллектуальные, творческие способности учащихся. Развивается познавательная активность школьников при изучении биологии и повышается качество обучения по предмету. В статье приведены примеры использования ИКТ на уроках биологии....
17 04 2026 11:53:56
Лабораторные работы учащиеся выполняют самостоятельно по инструктивным карточкам. Карточки включают не только задания, но и вопросы для анализа, размышления, а также дополнительные пояснения в связи с рассмотренным материалом. Во время занятия наблюдаю за выполнением заданий, оказываю учащимся при необходимости помощь, перед сильными учениками ставлю дополнительные вопросы, направляющие их на более глубокое познание. Слежу, чтобы рисунки и записи к ним были четкими. По рисунку я во многом определяю понимание учащимися изучаемых явлений, объектов....
16 04 2026 11:56:13
План-конспект урока биологии. На уроке используются проблемные ситуации, фронтальная поисковая беседа по решению проблемных задач и вопросов. Фронтальное объяснение нового материала с использованием самостоятельной работы с помощью учебника. Закрепление материала....
15 04 2026 16:52:53
Почка состоит примерно из 1 млн. структурных и функциональных единиц — нефронов, прострaнcтво между которыми заполнено соединительной тканью....
14 04 2026 8:47:35
Материал содержит подробный план-конспект урока в 8-м классе, изучающий особенности строения ротовой полости. Цели урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, показать роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов; продолжить формирование умений сравнивать, выделять главное, обобщать, способствовать развитию логического мышления, речевой деятельности....
13 04 2026 12:29:35
Урок для 7-го класса специальной (коррекционной) школы VIII вида. Использован учебник «Естествознание». Цель урока: дать первоначальное представление о мхе, его строении; коррегировать устойчивое внимание и его переключение с одного вида деятельности на другой; прививать бережное отношение к флоре, зеленому миру....
12 04 2026 19:45:56
Метапредметность как способ формирования теоретического мышления обеспечивает формирование целостной картины мира у подростков. Тема "Биосфера" предоставляет широкие возможности для учителя в формировании у девятиклассников естественно-научного мировоззрения путем интеграции содержания учебного материала по биологии, географии, химии, экологии, обществознанию, литературе....
11 04 2026 1:22:51
Сущность модульной технологии заключается в том, что ученик полностью самостоятельно (или с некоторой помощью учителя) достигает конкретных целей познавательной учебной деятельности в процессе работы с модулем. Таким образом, главным в деятельности учителя является помочь ученику самостоятельно достигнуть поставленных целей урока. Для чего содержание обучения представляется в законченных самостоятельных комплексах, усвоение которых осуществляется в соответствии с заявленной целью. Дидактическая цель формулируется для учащихся и содержит в себе указания не только на объем содержания, но и на уровень его усвоения. Модуль на печатной основе предполагает изменение форм общения учителя с учащимся....
10 04 2026 8:45:44
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения урока биологии по ознакомлению учащихся с регуляцией процессов жизнедеятельности одноклеточных животных, кишечнополостных, червей и насекомых с использованием компьютерных технологий....
09 04 2026 8:27:41
Мероприятие проводится на неделе естественных наук. Учащиеся активизируют и закрепляют знания; развивается познавательный интерес к биологии....
08 04 2026 8:41:20
В предлагаемой разработке урока биологии в 8-м классе по теме «Витамины» представлен опыт применения монопредметной проектной технологии. Данной теме отведен один урок раздела «Обмен веществ и энергии» рабочей программы курса биологии «Человек и его здоровье». Материал к уроку обширен, и дать учащимся глубокие знания о витаминах невозможно, но при использовании ИТ, разработке модели урока в режиме проектного обучения достигаются хорошие результаты....
07 04 2026 12:32:48
На уроке говорится о многообразии плодов, их значении в природе и жизни человека. Дается определение «плод», «околоплодник». Расширяется кругозор и творческая активность учащихся, умение логически мыслить. Происходит развитие навыков использования информационных технологий для решения познавательных задач. Воспитывается самостоятельность и аккуратность, а также бережное отношение к окружающему миру....
06 04 2026 20:59:42
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
05 04 2026 12:44:53
Элементы АСО на уроке биологии позволяют учащимся овладевать приемами самостоятельной работы, самоконтроля, взаимоконтроля, исследовательской деятельности, умением добывать знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде. В качестве примера предлагается вариант использования элементов АСО при изучении темы «Побег. Строение и значение побега»....
04 04 2026 23:20:20
Экологический вечер проводится как завершающий этап недели биологии, интегрирует сведения из истории, литературы и биологии. Также дается немало внепрограммного материала....
03 04 2026 23:31:37
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
02 04 2026 1:41:10
Комбинированный урок "Насекомые" направлен на формирование представлений о классе насекомых на основе повторения и сравнения с ранее изученными классами типа Члeнистоногие. При актуализации и систематизации использованы различные приемы: фронтальный опрос, индивидуальная и групповая работа, взаимопроверка, творческие работы, работа с биологическими терминами. На уроке учащиеся выполняют лабораторную работу, работая с инструктивными картами и дополнительным материалом. Большое внимание уделено терминологии и систематике.
...
01 04 2026 19:13:59
Материал урока сочетает в себе самоконтроль теоретических знаний, пpaктических умений и навыков, проверку биологической терминологии. Содержит разработку заданий по вариантам.
...
31 03 2026 12:26:53
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
30 03 2026 0:46:12
Анализирующее скрещивание проводят для того, чтобы на основании расщепления по фенотипическим признакам судить о расщеплении по генотипу....
29 03 2026 23:35:22
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
28 03 2026 19:19:26
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
27 03 2026 10:19:50
Решать некоторые учебные проблемы без участия игры невозможно. Кроме этого игра – это способ исследования и ориентации в мире, времени, прострaнcтве, людях. Играя, дети обучаются. Поэтому на уроках биологии применяется игра с учениками. Это может быть небольшой игровой момент на уроке, а может быть и сетевая игра, в которой участвует несколько классов....
26 03 2026 21:40:27
Усвоение биологических знаний наиболее эффективно при непосредственном знакомстве учащихся с многообразием окружающего мира в природе. Самая близкая к нам растительность около домов, по дорогам, на ближайших пустырях представляет большой биологический интерес. Цель экскурсии: познакомить учащихся с особенностями растений, произрастающих вдоль дорог, на пустырях, у дорог в непосредственном знакомстве с растениями в природе....
25 03 2026 11:54:18
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
24 03 2026 13:48:52
Основной задачей является формирование знаний об особенностях строения и образа жизни эвглены зеленой. На уроке используются различные методы активизации познавательной активности учащихся. На основном этапе урока изучение нового материала применяется исследовательский метод. Учащиеся работают в парах, выполняя пpaктическую работу с микроскопом. В конце работы учащиеся самостоятельно приходят к выводу о необычности систематического положения эвглены зеленой и единстве всего живого на Земле....
23 03 2026 13:16:11
В ходе урока учащиеся знакомятся с функциями плазматической мембраны, рассматривают виды трaнcпорта через клеточную мембрану, находят взаимосвязь строения мембраны с выполняемыми функциями. На уроке используется групповая работа, лабораторная работа "Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках кожицы лука", электронная презентация к уроку.
...
22 03 2026 0:17:43
Автор анализирует умение учащихся самостоятельно работать по предложенной теме, проводить анализ информации. Задачи урока: активизировать учебную и познавательную деятельность учащихся; познакомиться с основными гипотезами происхождения жизни, провести их анализ; проследить историю данного вопроса с древних времён до настоящего времени....
21 03 2026 20:16:19
В современных условиях обеспечить учение с интересом, сохранить здоровье школьников и достигнуть высоких результатов обучения и воспитания позволяет использование в учебном процессе новых образовательных технологий. Урок спланирован по элементам здоровьесберегающей, модульной, информационно-коммуникационной технологий, дальтон-технологии, технологиям критического, проблемного и проектного обучения.
...
20 03 2026 16:22:29
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
19 03 2026 21:33:36
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
18 03 2026 23:52:36
Предлагаю вашему вниманию презентацию урока для 11-го класса, которая ориентирована на последовательное предъявление учащимся порций учебной информации и контроль её усвоения.
...
17 03 2026 19:19:54
Целью деятельности кружка "Юный эколог" в МОУ "Гимназия № 93" г. Казани является формирование экологического мировоззрения учащихся, привлечение их к изучению проблем рационального использования природных ресурсов, приобщение к научно-исследовательской деятельности, пpaктическому участию в решении природоохранных задач, способствующих экологическому образованию....
16 03 2026 6:43:26
Урок биологии в 10-м классе – урок обобщения и систематизации знаний. Используется блочно-модульная технология. Для обобщения знаний используются графические организаторы....
15 03 2026 3:47:39
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
14 03 2026 4:46:13
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
13 03 2026 10:10:27
Урок обобщает знания учащихся по основным признакам организмов трех царств и их значение в природе и жизни человека. Урок также способствует выявлению отличительных особенностей трех царств, систематизации знаний учащихся, полученных при изучении тем. В ходе урока учащиеся работают с терминами, сравнивают, анализируют и делают выводы. Урок воспитывает бережное отношение учащихся к природе....
12 03 2026 4:47:19
Урок демонстрирует проблемный и исследовательский метод при проведении лабораторных работ по биологии. Исследовательский метод рассматривается как метод умозаключения фактов и информации, самостоятельно добываемых, наблюдаемых или воспроизводимых на опыте учащимися. Исследовательский метод дает общее представление о технике, этапах....
11 03 2026 5:24:15
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
10 03 2026 10:56:54
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
09 03 2026 0:29:33
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
08 03 2026 1:28:42
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Тема урока: "Роль бактерий в природе и жизни человека". 6-й класс