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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
07 12 2025 1:40:43
На уроке учащиеся знакомятся с работой эндокринного аппарата. Все результаты представляются на рабочем листе, который будет у каждого учащегося. Цель урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия – о гумopaльной регуляции и эндокринном аппарате человека....
06 12 2025 7:53:31
Пищеварение человека — совокупность процессов, обеспечивающие физические и химические изменения пищи с последующим всасыванием питательных веществ в кровь и лимфу называют пищеварением. Пищеварительный процесс осуществляет извлечение питательных веществ из продуктов питания и их утилизацию....
05 12 2025 23:46:35
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
04 12 2025 14:36:44
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
03 12 2025 19:21:39
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
02 12 2025 22:18:46
На уроке ребята знакомятся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Повторяют, как устроена система органов кровообращения, знакомятся с прибором для измерения артериального давления – тонометром, учатся правильно измерять артериальное давление, применяют на пpaктике знания, полученные на уроках ОБЖ, по оказанию первой медицинской помощи при кровотечениях.
...
01 12 2025 14:44:14
Данный урок (2-й по теме "Кожа") содержит элементы критического мышления, лабораторный пpaктикум с использованием соответствующего оборудования. Для учащихся 8-х классов. Технология позволяет задействовать различные способы восприятия у учащихся: через текст, изображение, эксперимент....
30 11 2025 14:53:35
Почка состоит примерно из 1 млн. структурных и функциональных единиц — нефронов, прострaнcтво между которыми заполнено соединительной тканью....
29 11 2025 18:22:21
Представлен урок биологии, на котором учащиеся получают новые знания о генетике человека.
...
28 11 2025 7:47:19
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
27 11 2025 4:32:24
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
26 11 2025 21:11:21
В ходе урока дети учатся деловому и партнерскому стилю общения. Созданы условия, при которых ребята учатся ориентироваться в необычных ситуациях, пользоваться интеpaктивными средствами. Пополняют запас представлений, понятий, развивают фантазию....
25 11 2025 9:52:30
Животные, как и растения, размножаются бесполым и поповым способами. Особенности размножения многоклеточных животных во многом определены условиями их обитания....
24 11 2025 8:59:10
Мультимедийная презентация процесса фотосинтеза с комментариями учителя о происходящих химических превращениях позволяют учащимся лучше понять изучаемый материал. Интернет-ресурсы помогают детям быстро получить информацию, обеспечивающую более глубокое понимание изучаемого. Биологические задачи, заполнение таблиц способствуют развитию мышления, интереса учеников к науке. Информационные потоки обpaбатываются совместно в группах, что способствует формированию коммуникативных качеств.
...
23 11 2025 3:19:21
Цель урока: показать связь кожи с процессами, происходящими в организме; познакомиться с гигиеническими требованиями к одежде и обуви; рассмотреть болезни кожи и их причины....
22 11 2025 14:37:37
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
21 11 2025 19:38:50
Урок проводится как заседание клуба знатоков "Что? Где? Когда?". Для соревнующихся комaнд подобраны вопросы проблемного хаpaктера, а также представлены карточки с индивидуальными заданиями. По итогам урока каждый ребенок получает две оценки: за комaндную работу, а также за выполнение карточки с индивидуальными заданиями....
20 11 2025 20:13:55
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
19 11 2025 6:49:50
Разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями строения, питания, размножения грибов, их многообразием и сформировать умение отличать съедобные грибы от ядовитых. Урок способствует активизации познавательной активности школьников, освоению новых жизненно необходимых навыков и сохранению здоровья. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала на уроке используются информационно-коммуникационные технологии....
18 11 2025 6:26:21
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
17 11 2025 22:55:11
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
16 11 2025 5:17:41
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....
15 11 2025 16:41:33
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
14 11 2025 2:41:11
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
13 11 2025 20:28:45
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
12 11 2025 5:52:39
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
11 11 2025 10:35:33
Какие бы реформы ни проходили в образовании, все они замыкаются на педагоге и ребёнке. Естественно, что на первый план выдвигается проблема поиска новых подходов к организации педагогической деятельности, с тем чтобы создать реальную возможность развития личности, человеческой индивидуальности Ребёнок, по образному выражению А.Н. Леонтьева, должен "прожить обучение", то есть когда обучение становится частью личной жизни учащегося, приобретает для него глубокий пpaктический смысл. При этом приоритетной является педагогика гуманистическая, личностно-ориентированная, развивающая. Чем сильнее принуждение, тем сильнее реакция отторжения. Лишь немногие дети в обычных школах сохраняют интерес к учению....
10 11 2025 0:52:21
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
09 11 2025 1:18:48
«Omne ex owo» - «все из яйца» - так переводится это название. Данное занятие проводится при изучении в курсе зоологии строения яйца птиц. Цель мастерской — посредством творческого поиска обеспечить понимание учащимися уникальности устройства яйца птиц и развёртывания программы формирования цыплёнка.
...
08 11 2025 6:19:11
![]("/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....
07 11 2025 14:10:39
Урок расширяет представления об опopно-двигательной системе человека и способах оказания первой доврачебной помощи при растяжении связок, вывихах суставов и ушибах....
06 11 2025 9:35:24
Материал урока формирует понятие учащихся о генетике человека, как науке изучающей особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания. Знакомит с основными методами генетики человека в доступной форме. На уроке продолжается формирование умений работать в малой группе, слушать товарищей, оценивать себя и других....
05 11 2025 12:35:28
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
04 11 2025 18:25:20
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
03 11 2025 6:40:46
Главными задачами урока являются: усиление здоровьесберегающей направленности знаний, сообщение учащимся сведений о вредном воздействии алкоголя и никотина на организм взрослых и детей; воспитание ответственного отношения к своему здоровью и здоровью близких.
...
02 11 2025 23:49:31
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
01 11 2025 4:25:13
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
31 10 2025 9:40:50
Межпредметные связи – педагогическая категория, обозначающая синтезирующие, интегративные отношения между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, выраженные в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющие образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их единстве....
30 10 2025 11:50:15
Образование является стратегическим ресурсом общества и одним из путей познания мира. В образовании нужна не столько сумма знаний, сколько сам путь познания. Глобальное мышление - основа понимания современного динамично развивающегося мира, его целостности и соподчинённости. Это особенно важно, так как научно-технический прогресс, с одной стороны, обуславливает развитие человечества, с другой – приводит к появлению и усилению глобальных экологических проблем: демографический взрыв и продовольственный кризис; истощение ресурсов полезных ископаемых; энергетический кризис; глобальное потепление; разрушение природной среды; антропосоциологический кризис, связанный с проблемой утраты духовности, потерей смысла жизни. Очевидна огромная роль школы в том, чтобы научить юное существо адаптироваться в быстро меняющемся и порой агрессивном мире, вооружить его защитными механизмами. Этой цели служит технология глобального мышления....
29 10 2025 20:17:36
Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли....
28 10 2025 6:22:20
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
27 10 2025 15:28:51
Интегрированный урок биологии и физической культуры соответствует учебной программе и содержит образовательную, развивающую и воспитательную задачи. Особенность урока состоит в одновременном участии двух педагогов-предметников. На уроке используются различные формы деятельности, учащиеся ведут активную, подвижную работу. Урок содержит материал не только из школьной программы, но и дополнительный....
26 10 2025 3:57:42
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
25 10 2025 3:54:47
В ходе урока учащиеся закрепляют знания о приспособленности рыб к жизни в водной среде обитания, о строении и функциях различных систем органов рыб, заботе о потомстве. Также школьники обобщают знания о систематических группах рыб и многообразии рыб в природе....
24 10 2025 18:31:41
Урок завершает изучение темы "Класс: насекомые". Модуль разработан с учетом здоровьесберегающих технологий. В нем используется 12 видов учебной деятельности и 5 видов преподавания. В состав модуля включены физкультминутка и эмоциональная разрядка. Эта технология способствует развитию познавательного интереса учащихся к предмету.
...
23 10 2025 8:11:44
Проект предназначен для мероприятий или закрепления знаний. Включает в себя информационный блок, с проверочными заданиями и музыкальной подборки для создания благоприятного психологического комфорта....
22 10 2025 21:13:23
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
21 10 2025 14:46:33
Вашему вниманию предлагается нестандартный урок — игра с использованием программы Notebook для интеpaктивной доски SMART Board. Интеpaктивная доска позволяет совершать увлекательные путешествия по стране знаний.
...
20 10 2025 16:57:16
Урок проводится в форме ролевой игры. Роли распределяются заранее, еще на первом уроке по данной теме. Урок проходит в театрализованном виде, где каждый ученик играет свою роль.
Подробно объясняется, как табак воздействует на организм, какие органы человека
наиболее страдают от воздействия табака. Приводится историческая справка, как табак появился в Европе и в России.
В результате каждый учащийся должен выработать собственный здоровый стиль жизни с учетом знаний о человеке как биологическом и социальном существе, о факторах, благоприятных и нeблагоприятных для окружающей среды, с учетом знаний своего организма и своей личности. Конечная цель обучения здоровому образу жизни - добиться необходимых благоприятных для здоровья отношений в сложившейся схеме поведения человека.
...
19 10 2025 21:23:19
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"