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:
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
15 10 2025 23:48:38
При изучении темы выделяются проблемы происхождения видов в природе, их приспособленность, ее причины, относительность, значение ароморфозов в процессе эволюции, причины борьбы за существование и ее следствие. Очень важно знать, происходит ли в наши дни естественный отбор, его направление, причины колебаний численности, значение этих знаний для человека, его пpaктической деятельности....
14 10 2025 9:21:24
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
13 10 2025 7:40:56
Основная организационная единица при концентрированном обучении – учебный блок. Суть его в том, что учащийся непрерывно, в течение относительно продолжительного времени изучает материал одного-двух предметов. В статье приведена разработка блока, состоящего из урока-лекции, урока-самопогружения, урока-пpaктикума, урока-зачета.
...
12 10 2025 7:52:40
Проектная работа знакомит – учащихся с органом тела – ухом и вестибулярным аппаратом, учить работать в группе, уметь представлять свои знания, анализировать работу и делать выводы....
11 10 2025 10:26:17
Цель урока: обобщение закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
10 10 2025 4:16:10
Решение многих задач требует применения информационных технологий, использования прикладных программ для обеспечения эффективности понимания материала. Вид урока: лабораторная работа с применением проблемно-исследовательской технологии. Методическая цель: показать на основе осуществления межпредметных связей использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности студентов по биологии.
...
09 10 2025 5:57:55
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
08 10 2025 10:13:30
В статье представлен вариант биологической игры для 6-го класса по концентрической программе (программа под редакцией А.И.Никишова). Данная форма работы позволяет не только включить детей в активную познавательную деятельность, но и развивать логическое мышление, коммуникативные умения и навыки, а также стимулировать интерес не просто к предмету биология, а к окружающему их миру....
07 10 2025 16:56:42
Урок биологии по теме "Приспособленность организмов к среде обитания и ее относительный хаpaктер".
...
06 10 2025 1:53:57
Очень актуальным направлением в настоящее время является пpaктикоориентированный подход в обучении, который позволяет применять полученные знания в жизни. Одна из наук, позволяющих лучше понять себя и окружающих – этология, в учебном процессе пpaктически нет возможности познакомится с основами этой науки, но данный урок позволяет адресовать учеников к дополнительной литературе, которая позволит осознать некоторые особенности нашего поведения....
05 10 2025 23:19:47
С каждым годом все больше и больше осваивая просторы Сибири, человек сокращает места гнездовий, линьки, кормежки многих птиц. Очень много птиц сейчас гибнет от выстрелов экологически малограмотных охотников, приехавших осваивать просторы Сибири. Чтобы избежать новых проблем, связанных с сокращением и исчезновением уникальных птиц, необходимо у подрастающего поколения сформировать экологический стиль мышления, обеспечить понимание научных принципов хозяйственной деятельности человека....
04 10 2025 10:16:52
Основная задача урока: сформировать у учащихся представления о процессе биосинтеза белка, его основных закономерностях; познакомить с «генетическим кодом» и его основными свойствами. Использование презентации в качестве видеоряда позволяет облегчить понимание сложного теоретического материала, сократить время на его объяснение и закрепить изученное решением биологических задач....
03 10 2025 8:53:50
В календарно-тематическом планировании материал данного урока рассматривается после изучения законов сцепленного наследования Томаса Моргана. Структура урока соответствует типу "урок изучения нового материала". Дидактическая цель – добиться осознания и осмысления блока новой учебной информации....
02 10 2025 12:53:13
Процесс откладывания икры самками и оплодотворение ее cпepматозоидами самцов называется нерестом. На период нереста рыбы ищут благоприятные условия для развития потомства, поэтому часто уходят из привычных мест обитания....
01 10 2025 17:52:56
Представлен урок биологии, на котором основная роль отводится использованию ИКТ в форме презентаций при изучении темы и в ходе закрепления знаний учащихся. Раскрывается значение зрения, строение и функция глаза. Дается понятие зрительного анализатора. Учащиеся выполняют тестовое задание....
30 09 2025 22:13:36
Викторина для учащихся 8–9-х классов на предметной неделе. Цель мероприятия: повторение и обобщение знаний, полученных при изучении курса «Биология. Человек» в системе занимательных заданий. Учащимся предлагаются занимательные задания в виде кроссворда, ребусов, эвристических вопросов, что значительно активизирует познавательный интерес к биологической науке....
29 09 2025 11:45:57
Желудок — вместительное расширение пищеварительного канала, в котором происходит дальнейшее переваривание пищи. Объем желудка взрослого человека 1,5-2л....
28 09 2025 2:50:43
Урок-импровизация ‒ путешествие в суверенное государство "Человеческий организм". Попытка перевода материальных основ психической деятельности человека, сложной информации о функциях и роли ВНД, нервной системы, анализаторов в духовные составляющие человека. Занятие рассчитано на взрослую аудиторию....
27 09 2025 15:11:25
Урок знакомит учащихся с природными и культурными достопримечательностями наслегов родного района, воспитывает у учащихся чувство любви к родному городу, формирует национальное самосознание....
26 09 2025 10:24:58
Участники ролевой игры – органы или другие составные части организма человека: головной мозг, вирус, диафрагма, печень, почки, антитело, лимфоцит, мышцы: бицепс и трицепс, сердце, легкие, витамин. Каждый персонаж имеет свое имя, историю, цели. Успех каждого игрока зависит от того, насколько полно он сумеет выполнить цели за время, отведенное на игру....
25 09 2025 3:34:56
Это урок, в задачу которого входит детальное изучение современных теорий происхождения жизни на Земле. У учащихся отpaбатываются умения самостоятельно совершить выбор той гипотезы, которая, по их мнению, верна и пpaктически доказуема. Отpaбатываются умения выделять главное, сравнивать, отстаивать свое мнение
...
24 09 2025 9:29:48
Задачи урока: обобщить знания учащихся по теме; дать понятие о медленной поэтапной эволюции растительного мира; совершенствовать навыки самостоятельной работы, умения отбирать главное, кратко излагать, анализировать и обобщать материал....
23 09 2025 3:20:52
Данный урок является обобщающим в теме "Побег". Он закрепляет полученные знания о строении побега, почек, их расположении, видах побегов, способах роста, видоизмененных побегах; способствует формированию навыков применения полученных знаний в новых ситуациях, интеграции знаний, расширению понятий о видоизмененных побегах. Используемые ИКТ (мультимедийный проектор и интеpaктивная доска) позволяют значительно активизировать учебный процесс, сделать его более наглядным, увлекательным, придать уроку элементы соревнования, игры.
...
22 09 2025 18:36:55
Урок ставит целью продолжить формирование у учеников представлений и знаний о природных объектах на примере особенностей и отличительных черт природы Байкала, рассмотрев его геофизические, морфологические особенности, проанализировав основные экологические проблемы и пути их решения, а также научить школьников работать с различными источниками информации.
...
21 09 2025 21:18:20
Урок с использованием ИКТ технологий и различных форм организации работы с учащимися позволяет развивать мыслительную, информационную компетенции, медиаграмотность, креативность, межличностное сотрудничество при взаимопроверке знаний одноклассников....
20 09 2025 10:12:23
В статье представлен опыт работы, способствующий формированию у учащихся проектных умений: мыследеятельностных, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных. Предлагаются подходы к решению проблемы отработки проектных умений в полном объёме в урочной деятельности по одному предмету. Описываются виды урочных занятий для формирования проектных умений, в том числе в специально организованной деятельности. ...
19 09 2025 22:36:30
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
18 09 2025 17:34:20
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
17 09 2025 22:40:30
Цель урока: познакомить учащихся с представителями типа моллюски; отметить особенности классов брюхоногих, двустворчатых и головоногих, охаpaктеризовать их роль в природе и использование человеком; показать особенности приспособления моллюсков к разной среде обитания, значение в природе и жизни человека....
16 09 2025 6:53:18
Сочетание модульной и информационной технологий дают ощутимый педагогический эффект для формирования мотивации к изучаемому материалу, познавательной самостоятельности, развитию информационной культуры. Есть возможность индивидуального выбора объема информации. После объяснения материала ученик может вернуться к любому слайду и проработать материал самостоятельно. Подобная подача материала наиболее понятна и доступна....
15 09 2025 20:44:40
Представлен материал "Формирование ключевых компетенций на уроках биологии в 6-х, 7-х классах". В работе приводятся конспекты уроков по биологии в 6-м классе на тему "Органы цветковых растений"; в 7-м классе на темы " Многообразие пресмыкающихся" и "Места обитания и внешнее строение земноводных" ....
14 09 2025 22:38:59
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный урок может служить примером повышения мотивации информационными технологиями. Урок обобщает знания учащихся о лекарственных растениях Ростовской области интеграцией знаний из области биологии, географии и экологии. Построен в форме игры, участвуют два педагога, один из которых выступает в образе сказочной «Травницы»....
13 09 2025 7:25:52
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
12 09 2025 3:32:20
Урок расширяет представления школьников о важности представителей отрядов птиц на основе выявления существенных признаков. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются получить ее из компьютера. Использование компьютера позволяет повысить эффективность, сделать урок более насыщенным, интересным и красочным, реализовать индивидуализацию, дифференциацию и профильность обучения, сместить акцент деятельности учащихся на уроке на самостоятельную работу....
11 09 2025 1:32:51
Урок направлен на формирование любви к природе родного края. Главная задача - расширить знания учащихся о растительном и животном мире Кубани; показать необходимость охраны природы; познакомить с историей создания Кавказского биосферного заповедника; развивать логическое мышление, любознательность, умение работать творчески. Презентация дает возможность визуально познакомиться с растительным и животным миром Кубани, с редкими и исчезающими видами. В ходе дискуссии учащиеся понимают значение мер по охране природы родного края.
...
10 09 2025 2:25:12
Урок формирует образовательную среду, способствующую повышению интереса школьников к решению острых экологических проблем, расширению и углублению знаний по экологии. Пpaктическая направленность курса предусматривает со стороны учащихся овладение умениями создавать модели экосистем, определять состояние природных и искусственных биогеоценозов, оказывать посильную помощь в их охране и поддержании в надлежащем виде, соблюдать правила поведения в природе, пропагандировать бережное отношение к ней....
09 09 2025 1:14:16
В курсе изучения естественных дисциплин важное место уделяется пониманию экологических проблем современности – как локального, регионального, так и глобального хаpaктера. Одним из трех "подарков" человека самому себе является проблема парникового эффекта. ...
08 09 2025 12:21:53
Урок "Как нам жить" ставит своей целью создание условий для осознания личной ответственности за состояние природы. Считаю необходимым учить детей вести дискуссию, уметь защищать свое мнение, формировать способность к рефлексии и совершенствовать коммуникативные навыки.
...
07 09 2025 14:25:49
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
06 09 2025 5:14:25
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
05 09 2025 10:43:11
Урок биологии в 6-м классе изучает строение семени двудольного растения. На уроке проходит лабораторная работа.
...
04 09 2025 12:28:48
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
03 09 2025 9:22:37
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
02 09 2025 11:38:34
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
01 09 2025 3:15:17
Целью урока является закрепить знания о строении и функциях органоидов клетки, изучить строение ядра, строение и функции хромосом. Показать огромнейшее значение такого явления, как хранение и передача наследственной информации. Продолжить формирование умений работать с микроскопом, используя для изучения строение хромосом.
...
31 08 2025 14:52:29
Глобальный хаpaктер экологических проблем свидетельствует о необходимости формирования экологической культуры населения как основы нового образа жизни. Особая роль в решении этого вопроса отводится школе. Создание системы целенаправленного формирования экологической культуры, в соответствии с Федеральным законом "Об охране окружающей среды", является целью национальной экологической политики в сфере образования....
30 08 2025 21:36:48
Урок проводится в 11-м классе с использованием компьютерных технологий. Класс заранее получает задания, разбивается на творческие группы. Каждая группа готовит свою компьютерную презентацию и затем защищает её. В конце урока проходит обсуждение с классом проблемных ситуаций, и предлагаются их решения. В завершение, проводится письменное тестирование по 2-м вариантам....
29 08 2025 4:32:40
Урок по УМК Пасечника В.В. Планируемые результаты обучения: учащиеся умеют определять понятие «экологические факторы» и объяснять их влияние на живые организмы; развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника; формируются элементы экологической культуры. Деятельность учащихся: работа с видеофильмом, текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками....
28 08 2025 17:53:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
27 08 2025 21:59:41
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 ::
Значение водорослей в природе и жизни человека
Функции желез внутренней секреции. Гормоны