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:
Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха). По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические....
09 03 2026 11:58:34
Урок повторения и обобщения знаний о прокариотах в 10-м классе - хорошая возможность для формирования и развития надпредметных умений и навыков. Таких как: умение применять знакомые термины, анализировать, обобщать, делать выводы, составлять схемы по прочитанному тексту, классифицировать и выделять основание классификации.
...
08 03 2026 9:58:10
Программа разработана для учащихся 7-х классов с использованием элементов информационного интегрированного продукта "КМ-Школа". Курс факультатива служит для дополнения и углубления базового образования по предмету "Биология". Предлагаемая программа удовлетворяет познавательные интересы, развивает творческие способности, расширяет знания о животном мире....
07 03 2026 4:42:40
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
06 03 2026 0:50:41
Включение в урок изобретательских задач работает на развитие творческих способностей и детей, и учителя, позволяет осмыслить и закрепить на творческом уровне учебный материал. Выполнение подобных заданий полезно для здоровья учащихся: по ходу работы происходит переключение с левого на правое полушарие головного мозга и обратно, что снижает информационный стресс, вносит в урок эмоциональность, радость творчества.
...
05 03 2026 14:28:41
Урок является результатом уроков интегрированного хаpaктера здоровьесберегающего направления. Здесь показана интеграция предметов - химии, биологии, физической культуры. Сюда можно включать аспекты исторического, геологического, археологического, географического, астрономического плана. Попутно учащиеся знакомятся и проводят химический эксперимент на определение белков различными реакциями. На уроке показаны элементы правильного дыхания, способствующие продлению жизни живого организма в целом....
04 03 2026 14:42:10
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
03 03 2026 13:52:37
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
02 03 2026 0:33:32
Урок позволяет познакомить учащихся с классом Земноводных, их многообразием, значением в природе и необходимостью охраны. В ходе урока учащиеся выполняют тестовые задания. При изучении нового материала используются методы беседы, самостоятельной работы, работы с таблицами и картами, иллюстрациями, работа с учебником....
01 03 2026 23:47:55
Целью моей работы было разработать систему жизненных форм комнатных растений. Среди комнатных растений можно выделить те же жизненные формы, что и у растений, окружающих нас в естественных условиях. Поэтому изучение понятия жизненной формы станет возможным на уроке на примере комнатных растений....
28 02 2026 5:10:10
Дается представление о стадиях развития зародыша и плода, раскрывается сущность оплодотворения, ученики знакомятся с понятием «беременность», изучается режим беременной женщины....
27 02 2026 22:23:42
Данный урок относится к системе уроков раздела "Генетика и селекция" рассчитан на два академических часа. Изложение учебного материала производится методом объяснения с использованием ИКТ, которые активно применяются на протяжении всего урока. Объяснение наследования, сцепленного с полом, изучается на примере наследования заболевания гемофилией, на данном этапе урока прослеживается межпредметная связь с историей России, что повышает интерес учащихся к изучению этой темы....
26 02 2026 21:35:47
Данный материал можно использовать как для изучения нового материала в 9-м классе, так и для изучения данной темы в старшей школе. С помощью информационных технологий осуществляется проверка пройденного ранее материала, актуализируются теоретические знания учащихся по теме. Для изучения нового материала используются схемы, таблицы, фотографии, а также интеpaктивные задания.
...
25 02 2026 10:41:45
Цели урока: сформировать первичное представление о правилах ухода за кожей и ее производными ногтями и волосами; познакомить с причинами и признаками кожных заболеваний; научить оказывать доврачебную помощь при ожогах и обморожениях....
24 02 2026 20:35:39
Цель урока: активизация познавательной деятельности учащихся на уроках биологии. В уроке отражена групповая работа (метод «мозгового штурма») по заданной схеме с заданиями, позволяющими применять учащимися знания, приобретенные ранее, а также обобщить тему «Грибы». В уроке представлен опыт работы по формированию поисковых, информационных умений, развивающих навыки самостоятельной деятельности....
23 02 2026 5:47:39
Программа по биологии разработана на основе программы по биологии Г. М. Дымшиц, О. В. Саблиной, образовательной программы МОУ "СОШ № 5". Цель: соотнести содержание учебного курса биологии в 10−11-х классах с требованиями ФГОС среднего (полного) общего образования....
22 02 2026 13:22:30
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
21 02 2026 4:47:12
Интерес к окружающему нас миру всегда вызывает много вопросов у детей. Конспект урока представляет материалы о символах края, о географическом положении, о климатических зонах, о формах земной поверхности, о растительном и животном мире. Материал урока можно использовать на уроке окружающего мира, краеведения, географии....
20 02 2026 12:38:25
В статье "Использование элементов регионального компонента на уроках биологии" описывается один из эффективных способов достижения основных направлений современного образования: гуманитаризация и экологизация обучения и воспитания школьников с ориентацией на пpaктическую значимость приобретаемых знаний, умений и навыков.
...
19 02 2026 10:28:17
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
18 02 2026 0:20:33
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок ставит перед учащимися проблему развития и смены биогеоценозов на нашей планете, позволяет возобновить информацию об экологической сукцессии, познакомить учащихся с ее видами, природой и механизмом, получить представление о стадиях сукцессионных изменений, определить хаpaктер воздействия человека на развитие экосистем, выяснить, каково значение знаний о сукцессиях для человека....
17 02 2026 14:38:31
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.
...
16 02 2026 4:38:33
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
15 02 2026 20:15:34
Урок в 8-м классе проводится в виде небольшого спектакля, где участники спектакля – сами витамины, рассказывающие о себе. Раскрывается значение витаминов, рассказывается, кем они были открыты, какие заболевания возникают при авитаминозах. Предлагается тестовая работа по определению обеспечения организма человека различными витаминами. Данный урок можно использовать как внеклассное мероприятие. ...
14 02 2026 3:55:51
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
13 02 2026 13:55:58
Цель урока: раскрыть общие особенности жизнедеятельности клетки, отличающие их от организации других царств живой природы (растения, животные); дать биологические понятия (обмен веществ и энергии, дыхание, питание, размножение); воспитывать любовь к природе....
12 02 2026 20:11:40
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
11 02 2026 5:44:31
Деление клетки – тема, изучаемая в школе, привлекает внимание учащихся. На примерах можно показать, как развивается клетка. В дальнейшем к этой теме можно будет вернуться при индивидуальном развитии и изучении генетики....
10 02 2026 1:28:11
Образование новых видов — важнейший процесс в эволюции органического мира. Неоднородные условия существования в различных частях ареала вида могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков)...
09 02 2026 7:30:27
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
08 02 2026 20:15:29
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
07 02 2026 18:34:56
Данный урок направлен на формирование навыков правильного питания. Урок проводится в рамках темы «Пищеварение» по биологии в 8-м классе. По ходу урока изучается режим питания, сбалансированность и безопасность питания, а также составляется пирамида правильного питания. Весь урок сопровождается презентацией....
06 02 2026 7:35:50
Цель работы - обобщить полученные знания по темам: "Бактерии", "Грибы", "Растения", "Животные". Обобщить изученный материал, улучшить качество усвоения учащимися программных биологических понятий.
...
05 02 2026 1:29:32
Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы....
04 02 2026 0:42:36
Биологическая игра предлагается школьникам 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии растений Хабаровского края. В процессе игры развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу - цель игры.
...
03 02 2026 2:39:41
Углерод вступает в круговорот веществ в биосфере и завершает его в форме углекислого газа. Во время фотосинтеза из атмосферы поглощается диоксид углерода, который превращается фотосинтезирующими организмами в углеводы....
02 02 2026 1:48:25
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
01 02 2026 11:38:30
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с многообразием и биологическим значением соцветий, отличием простых соцветий от сложных соцветий. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
31 01 2026 19:31:23
Представлен интеpaктивный проект для групповой работы с детьми разного возраста. Пособие может быть использовано в ДОУ, начальной школе, среднем звене. Варианты использования – диагностический материал для изучения или закрепления темы «Растения». Дети дают ответы на поставленные вопросы (в виде рисунков), цветными фишками на специальных карточках, что позволяет работать с группой детей....
30 01 2026 9:42:37
Лекция призвана сформировать понятие крови как разновидности внутренней среды организма....
29 01 2026 13:19:57
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
28 01 2026 18:22:34
Урок формирует представление об отличительных признаках представителей царства бактерии и их значении в природе и жизни человека, способности к открытию новых знаний в пpaктических заданиях, поиске решений проблемных вопросов, опыт работы в коллективе, стимулирует развитие познавательного интереса....
27 01 2026 4:53:20
Обобщающий урок в 9-м классе по учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина позволяет проверить сразу несколько компонентов: теоретические знания, определение понятий и терминов, умения работать с рисунками, схемами, таблицами, решать биологические задачи. «Экран учёта знаний» наглядно показывает учителю и учащимся компоненты знаний, по которым имеются недочёты и пробелы....
26 01 2026 12:58:26
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
25 01 2026 12:43:27
Знание этапов онтогенеза позволяет не только говорить об общности происхождения живого мира, но и имеет важное значение в определении систематической принадлежности видов, в медицине. Урок проводится с целью сформировать представление о процессе онтогенеза и факторах окружающей среды, влияющих на изменение развития зародыша....
24 01 2026 2:36:58
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
23 01 2026 23:30:51
Чтобы ребенок мог почувствовать, понять, принять идею неразрывной связи человека и природы, важно затронуть его душу, обогатить его ум. Используя эмоциональную отзывчивость, любознательность, единство знаний и переживаний, склонность детей к воображению, фантазии, можно получить отклик детей на понимание ими экологических проблем - это их творческие работы: экологические сказки. Экологические сказки служат источником формирования элементарных экологических понятий....
22 01 2026 12:19:44
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.
...
21 01 2026 21:57:34
Представлен конспект урока окружающего мира по теме: "Эпоха открытий и потрясений. Невидимый мир" (по система Л.В. Занкова), в 4-м классе. Этот урок-поиск по окружающему миру - находка для тех, кто любит отыскивать ключ к разгадке. Урок поможет узнать, как развивалось человечество, какой ценой добывались знания, позволит заглянуть в невидимый мир микробов. Урок развивающего обучения формирует умение планировать и анализировать свою работу, развивать критическое и логическое мышление, речь, память, воображение. Урок проводится в форме групповой работы юных исследователей....
20 01 2026 5:16:46
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
19 01 2026 10:14:42
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 ::
