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:
Цели: сформировать представление о фотосинтезе, как процессе образования органических веществ из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии; познакомить с основными историческими моментами в изучении воздушного питания растений; раскрыть сущность процесса фотосинтеза; доказать, что для протекания процесса фотосинтеза необходим свет и углекислый газ....
23 01 2026 20:34:52
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
22 01 2026 17:40:47
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
21 01 2026 2:34:50
Цели урока: сформировать представление о биологии как науке, о царствах живой природы; развивать представление о многообразии биологических дисциплин, изучающих живую природу. Задачи: сформировать первоначальные представления о многообразие растительного мира; познакомить учащихся с основными компонентами учебника и правилами техники безопасности; развивать умения и навыки, развивать интерес к биологическим наукам....
20 01 2026 8:59:21
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
19 01 2026 7:42:17
Для создания условий по развитию и реализации интеллектуально-творческого потенциала, эрудиции, формированию коммуникативной культуры учащихся (7–9-х классов) проводится игра о жизни и деятельности великого русского ученого-энциклопедиста М.В. Ломоносова, посвященная его 300-летию....
18 01 2026 23:43:54
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
17 01 2026 20:24:32
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....
16 01 2026 4:17:49
Заключительный урок проверки и оценки знаний в виде игры. Такая форма урока способствует повышению интереса к биологии. Оценку получают все учащиеся. Любой ученик может проявить себя так, чтобы получить положительную оценку. Материал урока можно использовать на Неделе естествознания.
...
15 01 2026 20:49:25
Материал урока знакомит учащихся с многообразием моллюсков, их приспособленностью к условиям обитания, рассматривается значение моллюсков в природе и жизни человека. Использование компьютерной презентации делает урок насыщенным, содержательным и красочным. На уроке дети работают в группах, развивают умение делать выводы на основе полученной информации....
14 01 2026 16:45:59
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
13 01 2026 11:59:55
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
12 01 2026 1:18:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
11 01 2026 8:25:58
В разработке урока контроля знаний используется здоровьесберегающая технология. Применяются различные формы контроля знаний учащихся: само-, взаимоконтроль, экспертный контроль. Все этапы урока отражены в зачетных листах учащихся - самооценка знаний по теме; цифровой диктант - самопроверка по критериям; терминологическая разминка - взаимопроверка; личное первенство - решение проблемно-поисковых задач; «последний бой» - оценивается учителем после сдачи листа.
...
10 01 2026 22:47:56
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
09 01 2026 7:14:36
Цель лабораторной работы – доказать, что в лепестках цветов растений нет белого пигмента, изучить свойства антоцианов и объяснить изменение цвета цветов, плодов растений....
08 01 2026 5:11:38
Урок расширяет знания учащихся о многообразии насекомых, вводит понятие "экологическая группа" на примере знакомства с насекомыми. ...
07 01 2026 1:49:35
Урок знакомит учащихся с историей создания наиболее известных отечественных сортов культурных растений, основополагающей ролью общебиологических закономерностей для сельскохозяйственной пpaктики. Учащиеся углубляют знания о селекции растений; идет формирование знаний об основных методах селекции растений, раскрытие значения работ русских ученых-селекционеров по выведению новых сортов культурных растений....
06 01 2026 12:18:24
Представленный сценарий направлен на формирование и дальнейшее развитие у учащихся интереса к биологии вообще и устройству человеческого организма в частности. Учебный материал по теме "Кровь. Кровообращение" преподносится в форме, близкой и понятной современным школьникам: рэп, рекламный ролик, сериал. Изложение текста учебника в театрализованной форме и юмористической манере делает материал более запоминающимся. Кроме того, подобная форма предоставляет простор для творчества и импровизаций.
...
05 01 2026 0:59:33
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
04 01 2026 10:39:32
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
03 01 2026 11:27:21
Урок формирует знания о химическом составе клетки, разнообразии и свойствах неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки у учащихся. Презентация помогает сделать урок насыщенным, зрелищным и интересным....
02 01 2026 11:34:49
Урок является частью темы «Внутренняя среда организма». Урок углубляет знания о группах крови, о правилах ее переливания; дает понять, что в основе совместимости тканей и в совместимости групп крови лежит иммунная реакция; расширяет кругозор, осуществляет нравственное и гигиеническое воспитание учащихся....
01 01 2026 21:19:27
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.
...
31 12 2025 14:53:53
Урок с помощью игровой формы помогает активизировать познавательную деятельность, формирует умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, развивает интеллектуальные способности.
...
30 12 2025 20:42:18
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
29 12 2025 22:13:28
Автор проверяет у учащихся знания основных терминов и понятий; пpaктические умения по распознаванию органов растения; умение применять свои знания на пpaктике. Урок направлен на развитие коммуникативной компетентности и исследовательских навыков....
28 12 2025 22:50:15
Урок проводится в форме групповой работы учащихся в трех направлениях: биологическом, лингвистическом, культурологическом и литературном. Целью данного урока является всестороннее развитие учащихся, которому способствует интеграция предметов, повышение их мотивации к овладению знаниями, пробуждение интереса к научной и творческой деятельности....
27 12 2025 3:42:33
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
26 12 2025 1:23:36
Урок построен на региональном материале – изучении гастрономических привычек народов Северного Кавказа. Дети в преддверии новогоднего праздника знакомятся не только с новогодними национальными блюдами, но и выясняют влияние особенностей кухни Кавказа на состояние здоровья людей. У учащихся развиваются пpaктические навыки по здоровому питанию; воспитывается культура отношения к национальным традициям....
25 12 2025 23:21:44
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....
24 12 2025 19:13:34
Урок дается в конце изучения темы «Пищеварение» как повторение пройденного. В непринужденной форме дети могут вспомнить и закрепить знания достаточно сложной для усвоения детьми темы об особенностях строения и функционирования органов пищеварения; правила гигиены пищеварительной системы; методы исследования пищеварения, типы заболеваний пищеварительной системы, умение распознавать их; повторить ключевые понятия по теме....
23 12 2025 7:14:11
Цель представленного в статье урока – закрепить умение решать генетические задачи на разные типы доминирования, убедить учащихся в пpaктической значимости законов наследственности....
22 12 2025 20:23:43
Процесс учебной деятельности таит в себе богатые возможности для умственного развития ребенка и позволяет увлечь его этой деятельностью. Обучение и воспитание должно опираться на любознательность школьников. Задача учителя – увлечь ребенка самим процессом обучения, воспитать внутреннюю потребность учиться. Ребенок, увлеченный процессом учения, не столько озабочен результатом, сколько самим ходом решения....
21 12 2025 14:51:55
Цель урока – ознакомление обучающихся с физическими упражнениями, влияющими на развитие и укрепление сердечно-сосудистой системы. А также популяризация физкультуры, зарядки, закаливания для сохранения и укрепления здоровья....
20 12 2025 11:22:38
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
19 12 2025 21:44:20
Цель урока: формировать умения распознавать съедобные и ядовитые грибы, развивать знания о многообразии, жизнедеятельности и значении грибов....
18 12 2025 11:36:40
Один из сложнейших вопросов, стоящих перед биологией, - установить принципы, управляющие развитием живых организмов. В связи с этим возникает и ряд частных вопросов: что может повлиять на процесс индивидуального развития? Каковы последствия взаимодействия организма и факторов среды его развития? Существуют ли механизмы сохранения целостности и постоянства внутренней среды организма? На эти вопросы постарались найти ответы ученики в ходе подготовки к уроку.
...
17 12 2025 2:53:46
Природоведение – это основа для дальнейшего изучения естественных наук. На уроках я уделяю внимание раскрытию способов познания природы человеком, для этого применяю различные методы, приемы активизации учебной деятельности учащихся, такие как наблюдения, проведение несложных опытов, умение самостоятельно искать ответы на проблемные вопросы, требующие пpaктических знаний, основанных пусть еще небольшом, но уже каком-то жизненном опыте, уметь применить их в нужной теме. Здесь дана разработка урока в 5-м классе по теме «Воздушная одежда Земли». На этом уроке я показываю опыты, а дети сами делают выводы, доказывая свою правоту, почему так, а не по-другому; большая часть урока отводится самостоятельному поиску нужных ответов. Для более успешного усвоения материала подготовлена презентация, которая помогает обратить внимание на основное, иллюстрации помогают лучше запомнить, неслучайно говорят: "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать". Презентация дает возможность и хорошо закрепить материал урока....
16 12 2025 1:33:51
Каждый урок - это поиск: как лучше сделать, чтобы детям было интересно на занятиях по биологии, чтобы они спешили ко мне и видели в педагоге своего друга? Творчество думающего учителя питается опытом коллег, его изучением, обобщением.
...
15 12 2025 16:18:55
Плоские черви – двусторонне-симметричные организмы, с приплюснутым телом и отграниченным головным, и хвостовым концом. Тело – листовидное или лентообразное....
14 12 2025 22:53:58
Решать проблемный вопрос "Почему витамины — обязательная часть пищи и как их сохранить в пищевых продуктах?" помогают частично-поисковый и исследовательский методы. Изучение нового материала строится на использовании субъектного опыта учеников, и новый материал лишь уточняет и дополняет знания учащихся. Работа в группах способствует формированию коммуникативной, информационной и технологической компетентностей учащихся.
Результат учащиеся получают непосредственно на уроке, он является личностно-значимым, поэтому данное учебное занятие можно назвать здоровьесберегающим....
13 12 2025 20:23:43
Предложены авторские варианты планирования межпредметных связей в темах курса «Человек и его здоровье», 8-й класс. Интегрированный урок (биология, физика и химия), представленный в данной работе, проводился с целью обобщения, изучения и закрепления материала по теме. Урок рассчитан на два академических часа....
12 12 2025 1:32:34
Цель урока: определить место лишайников в царстве растений....
11 12 2025 19:51:48
Интересно и увлекательно проходил урок состязаний в 8-м классе по теме "Рыбы" – "Особенности рыбной ловли", разработку которого я предлагаю вашему вниманию.
Целью урока были не только закрепление, углубление и систематизация знаний учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности рыб как водных позвоночных животных, но и приобщение учащихся к активному обучению, развитие их учебно-познавательных умений и навыков.
Разнообразие конкурсных заданий вносит оживление и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, чувство соревнования, взаимопомощь. Уроки по игровой методике существенно повышают интерес учащихся к предмету, позволяют им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того, урок, проведенный в игровой форме, может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса к изучаемому предмету.
...
10 12 2025 23:53:53
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....
09 12 2025 14:49:21
Урок относится к типу уроков отработки умений и рефлексии. Составлен для работы по учебнику В.В.Пасечник. Биология Бактерии, грибы, растения. 5-й класс. В ходе урока используются технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, развивающего обучения, групповой и самостоятельной деятельности. Служит для формирования познавательного интереса к изучению биологии, осознанию необходимости повторения для закрепления знаний....
08 12 2025 7:40:57
Цель учебной программы: создать возможность для самостоятельной работы учащихся в связи с их желаниями и способностями; укрепить связь школьного обучения и воспитания учащихся с потребностями общества; привести уровень школьного образования в соответствие с требованиями науки, техники и культуры....
07 12 2025 11:52:55
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
06 12 2025 15:57:13
Урок направлен на закрепление и развитие понятия о тканях, одежде и гигиене одежды....
05 12 2025 18:55:54
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"
Значение животных в природе и жизни человека
Семейство Розоцветные