Урок-лекцыя Фотасінтэз. 10-ы клас

  • Ишмуратова Бибинур Шамиевна, настаўнік біялогіі

Якія развіваюць задачы:

  • фарміраванне навыкаў аналізу інфармацыі;
  • пашырэнне далягляду і аб’ёму ведаў вучняў;
  • развіццё здольнасці да самастойнага засваення спецыяльнай літаратуры;
  • выпрацоўка навыкаў працы на ўроку;

Адукацыйныя задачы:

  • замацаванне і праверка ведаў, атрыманых у Падчас вывучэння дадзенай тэмы;
  • фарміраванне паняцця «экалагічная бяспека «;
  • фарміраванне сувязяў паміж ведамі, інфармацыяй, атрыманых у розныя гады навучання;
  • фарміраванне міжпрадметныя сувязі: біялогія, хімія, экалогія.

Выхаваўчыя задачы:

  • выхаванне адказных адносін да навакольнага асяроддзі;

абсталяванне: табліца «Фотасінтэз», «Тыпы харчавання «, самаробная схема фотасінтэзу: фотосистема I і фотосистема II, выстава кніг пра фотасінтэзе, партрэты навукоўцаў К.А.Ціміразева, М.Кальвина, насценгазета «Цікавыя факты», электронны ўрок «Фотасінтэз», кампутар, мультымедыйны экран.

ход урока

I. Арганізацыйны момант

II. Паўтарэнне пройдзенага матэрыялу — франтальны апытанне.

Што такое метабалізм?

— З якіх взаимнопротивоположных працэсаў ён складаецца?

Што такое балізму, катабалізм?

— Дзе працякаюць працэсы катабалізму?

— Якія ўмовы неабходны для гэтых працэсаў?

— Хто такія донары, акцептор? Прывядзіце прыклады.

— Хто такія пераносчыкі электронаў, акумулятары энергіі? Прывядзіце прыклады.

На якія стадыі дзеліцца энергетычны абмен?

— Прывядзіце кароткую характарыстыку падрыхтоўчага этапу.

— Дзе працякае гліколіз?

— Якія рэчывы ўдзельнічаюць у гэтым працэсе?

— Да якога рэчываў акісляецца глюкоза?

— Якія рэчывы запасяць энергію на гэтай стадыі?

Якія ўмовы неабходны для далейшага акіслення глюкозы?

— Як называецца гэты этап біялагічнай акіслення?

— Што з’яўляецца самым важным вынікам працэсаў, якія адбываюцца ў цыкле Кребса?

— Якую ролю яны выконваюць?

III. Сёння мы з вамі пазнаёмімся з адным біялагічным працэсам, унікальным па многіх уласцівасцях на нашай планеце. Здагадайцеся, пра што ідзе гаворка:

  • гэта практычна адзіны працэс у жывы прыродзе, дзе адбываецца пераўтварэнне аднаго выгляду энергіі ў іншую;
  • гэты працэс спрыяе засцярозе паверхні Зямлі ад парніковага эфекту і адукацыі ахоўнага азонавага экрана вакол планеты;
  • ў выніку гэтага працэсу утвараюцца складаныя арганічныя рэчывы;
  • гэта адзіны працэс, які забяспечвае кіслародам атмасферу і, такім чынам, забяспечвае існаванне аэробных арганізмаў.

IV. Выклад новага матэрыялу.

Асноўнай крыніцай энергіі для ўсіх жывых істот, якія насяляюць нашу планету, служыць энергія сонечнага святла, якую акумулююць непасрэдна толькі зялёныя расліны, у тым ліку водарасці, рэдкія найпростыя, зялёныя і пурпурныя бактэрыі. Іх клеткі за кошт энергіі сонечнага святла здольныя сінтэзаваць арганічныя злучэнні: вугляводы, тлушчы, бялкі і інш. За кошт энергіі святла ў фотасінтэзіруючых клетках утвараецца АТФ, якая грае ролю своеасаблівага акумулятара энергіі. яшчэ адным акумулятарам энергіі акрамя АТФ з’яўляецца складанае арганічнае злучэнне НАДФ+ (акісленне форма). Гэта злучэнне захоплівае узбуджаныя святлом электроны і іён H (пратон) і аднаўляецца ў выніку гэтага да НАДФ * М.

За кошт энергіі АТФ і пры ўдзеле НАДФ адбываецца аднаўленне СА2 да З6Н12Аб6.

Пытанні навучэнцам:

— Дзе адбываюцца ўсе гэтыя складаныя працэсы? (Правільны адказ — хларапласты).

— Якое будынак яны маюць? (Унутраная мембрана утворыць выкладзеныя чаркамі плоскія бурбалкі-тилакоиды. Чаркі тилакоидов называюць грань. У Граніт знаходзяцца ўсе фотасінтэтычным структуры. ферменты, аднаўляюць СА2 да З6Н12Аб6 знаходзяцца ў асноўным у стромой).

светлавая фаза

— Чаму грані ў хларапластах размешчаны ў шахматным парадку? (На кожную з іх такім чынам падае больш святла).

Акрамя хларафіла, у хларапластах клетак розных відаў вышэйшых раслін ўтрымліваюцца і іншыя дапаможныя рэцэптары светлавой энергіі, такія як жоўтыя кароціноіды і чырвоныя ці сінія фикобиллины.

У працэсе фотасінтэзу адрозніваюць светлавую і темновых фазы. Пры асвятленні раслін энергія святла пераўтворыцца ў энергію хімічных сувязяў АТФ і НАДФ * М. Энергія гэтых злучэнняў лёгка вызваляецца і выкарыстоўваецца ўнутры клеткі расліны для розных мэтаў, у першую чаргу для сінтэзу З6Н12Аб6 і іншых арганічных злучэнняў. таму такую пачатковую стадыю фотасінтэзу называюць светлавой фазай.

У складзе хларапластаў змешчаны дзве фотосистемы рознага будынка: фотосистема I і фотосистема II.

У фотосистеме I маецца рэакцыйны цэнтр — малекула хларафіла ў комплексе з асаблівым бялком. Гэты комплекс паглынае чырвонае святло даўжынёй хвалі 700 нм. Пад дзеяннем святла электрон у гэтым рэакцыйнай цэнтры пераходзіць у узбуджаная стан, «пераскокваючы» на высокі энергетычны ўзровень малекулы хларафіла, і ідучы па ланцугу пераносчыкаў электронаў, электроны пераносяцца на НАДФ+, аднаўляючы яго ў НАДФ * М. У малекулах хларафіла фотосистемы I застаюцца пры гэтым «дзіркі», незапоўненыя месцы электронаў, якія перайшлі ў НАДФ * М. Гэтыя «дзіркі» запаўняюцца электронамі, якія ўтвараюцца ў фотосистеме II.

У фотосистеме II таксама маецца рэакцыйны цэнтр — комплекс хларафіла з бялком, які паглынае святло з даўжынёй хвалі 680 нм. пад дзеяннем святла электрон хларафіла ў гэтым цэнтры таксама пераходзіць ва ўзбуджаны стан і захопліваецца першым пераносчыкам доўгай ланцугу, пазначаецца літарай Z. Ад гэтага акцептора электрон спускаецца па ланцугу пераносчыкаў ўніз і у канчатковым рахунку запаўняе дзірку, якая ўтварылася у хларафіла фотосистемы I. Але на гэтым шляху энергія электронаў апасродкавана расходуецца на «Зарадку» універсальнага біялагічнай акумулятара: на фасфараляванне АДФ ў багатую энергіяй АТФ. Такім чынам, энергія святла пераўтворыцца і запасіцца ў малекулах АТФ і выдаткоўваецца далей на сінтэз вугляводаў, бялкоў, нуклеінавых кіслот і для іншых жыццёвых працэсаў раслін, а праз іх і іншых жывых арганізмаў, якія насяляюць нашу планету. Гэтай жа мэты (Сінтэз вугляводаў) служыць НАДФ * Н, які ўтвараецца ў фотосистеме I.

Адкуль бяруцца электроны ў фотосистеме II для перадачы іх у фотосистеме I? шматлікія даследаванні паказалі, што крыніцай электронаў у фотосистеме II з’яўляецца вада. Расшчапленне малекулы вады — Фатоліз адбываецца дзякуючы энергіі святла. каталізуе гэты працэс Мn — які змяшчае ферментны комплекс. пры гэтым узнікаюць электроны (e), пратоны (h+) І ў якасці пабочнага прадукту кісларод, які вылучаецца ў атмасферу нашай планеты. Гэта той Аб2, якім мы дыхаем і які неабходны ўсім аэробным арганізмам. раўнанне Фатоліз выглядае так:

2О -> 4Н+ + 4e -> Аб2

Цем- навая фаза

У складзе хларапластаў маецца фермент, які каталізуе злучэнне малекулы СА2 з вытворным пятиуглеродного цукру рыбоза — рибулезодифосфатом пры ўдзеле складанага фермента, які пачынае ператварэнне неарганічнага злучэння СА2 у арганічныя злучэнні — вугляводы. У выніку далучэння адной малекулы СА2 да вугляроднага рибулезодифосфату утвараецца шестиуглеродное прамежкавае, коратка якое жыве злучэнне, якое з прычыны гідролізу распадаецца на дзве трехуглеродные малекулы фосфоглицериновой кіслаты.

Група ферментаў каталізуе прыступкавае адукацыя з двух такіх трехуглеродных малекул адной малекулы шестиуглеродного цукру — фруктоза-6 фасфату, які далей ператвараецца ў глюкозу. У сваю чаргу, глюкоза можа ферментатыўная полимеризоваться ў клетках ў крухмал, які служыць энергетычным рэзервам. Глюкоза полимеризуется, утвараючы таксама малекулы апорных поліцукрыдаў раслін — цэлюлозу.

1 малекула З6Н12Аб6 утвараецца з 6 малекул СА2. Пры гэтым для сінтэзу малекулы гексозы патрабуецца расходаваць 18 малекул АТФ і 12 малекул НАДФ * Н:

6СО2 + 12Н -> З6Н12Аб6

фіксацыя СА2 і ўключэнне вугляроду ў вугляводы носіць цыклічны характар, так як частка прамежкавых вугляводаў перажывае працэс кандэнсацыі і перабудоў да рибулезодифосфата — першаснага акцептора СА2, што забяспечвае бесперапынную працу цыклу.

Упершыню гэты працэс падрабязна вывучыў амерыканскі біяхімік М.Кальвин, у гонар якога ён і атрымаў назву — цыкл Кальвіна.

Далей на мультымедыйным экране дэманструецца відэашэраг як замацаванне матэрыялу.

V. Высновы:

Характарыстыка светлавой фазы фотасінтэзу:

адукацыя АТФ

Пастаўка НАДФ * Н для біясінтэзу

Фатоліз вады

адукацыя Аб2

Цем- навая фаза:

1. Цем- навая фаза ажыццяўляецца ў цытаплазме пракарыёт і ў стромой хларапластаў у эукарыёт.Асноўныя.

2. У ходзе темновых рэакцый адбываецца аднаўленне вуглякіслага газу пры ўдзеле пратонаў вады і АТФ. У выніку ўтворыцца глюкоза.

VI. Зняволенне.

З пункту гледжання прадуктыўнасці няма нічога, што магло б параўнацца з фотасінтэзам.

У выніку фотасінтэзу на зямлі утвараецца 150 млрд. т арганічнага рэчыва і вылучаецца каля 200 млрд.т. Аб2 у год. Для параўнання ўсе заводы нашай планеты выпускаюць цэменту — 300 млн.т, а ўсе сталеліцейныя заводы свету выпускаюць у год каля 350 млн.т. сталі.

Фотасінтэз стварыў (каля 3 млрд. Гадоў назад) і падтрымлівае склад атмасферы, неабходны для жыцця на Зямлі. Ён перашкаджае павелічэнню канцэнтрацыі СА2 у атмасферы, прадухіляючы перагрэў Зямлі (парніковы эфект).

Створаная за кошт фотасінтэзу кіслародная атмасфера абараняе жывое ад пагібельнага караткахвалевага УФ-выпраменьвання (азонавы экран атмасферы).

VII. Далей настаўнік з вучнямі абмяркоўвае праблемнае пытанне: Як можна павялічыць эфектыўнасць фотасінтэзу з мэтай павышэння ўраджайнасці?

Адзін са шляхоў павышэння агульнай прадуктыўнасці раслін — узмацненне іх фотасінтэтычным дзейнасці. Напрыклад, каб сфармаваць ўраджай пшаніцы ў 40 ц / га, расліны павінны засвоіць каля 20т СА2, фотасінтэтычным раскласці каля 7,3 т Н2О, вылучыць у навакольнае асяроддзе каля 13т Аб2. Звычайна за час вегетацыі раслін у сярэдніх шыротах (каля 3-4 месяцаў), у ураджаі біямасы ў 10т запасіцца каля 2% фотасінтэтычным актыўнай радыяцыі. астатняя энергія часткова адлюстроўваецца, але ў большай частцы ператвараецца ў цяпло і выклікае выпарэнне велічэзных колькасцяў Н2О. такім чынам для ўзмацнення фотасінтэтычным дзейнасці раслін неабходна павысіць каэфіцыент выкарыстання раслінамі сонечнай радыяцыі. Гэта дасягаецца павелічэннем ў пасевах памераў ліставай паверхні.

  • падаўжэннем тэрмінаў актыўнай дзейнасці лісця;
  • рэгуляваннем гушчыні стаяння раслін;
  • важнае значэнне мае спосаб размяшчэння раслін на плошчы (правільныя нормы пасеву насення);
  • забеспячэнне іх дастатковай колькасцю СА2 у паветры;
  • забеспячэнне раслін дастатковай колькасцю вады, элементаў глебавага харчавання;
  • вялікая роля належыць селекцыі раслін, стварэнню гатункаў, якія валодаюць высокай інтэнсіўнасцю асіміляцыі СА2.

VIII. Хатняе заданне.

Пры падрыхтоўцы урока выкарыстаная літаратура:

  1. Агульная біялогія. Падручнік для 10-11 класаў школ з паглыбленым вывучэннем біялогіі / Пад рэд. А.О.Рувинского. М .: Навука і тэхніка. 1993. 544 с.
  2. Пепеляева О.А., Сунцова І.В. пазаняткавыя распрацоўкі па агульнай біялогіі: 9 клас. М .: Вако, 2006. 464 с.
  3. Каменскі А.А., Криксунов Я.А., Пасечнік В.В.Биология. Ўвядзенне ў агульную біялогію і экалогію: Вучэб. для 9 кл. агульнаадукац. вучэб. завдений. — 3-е выд., Стэрэатып. М .: Дрофа, 2002. 304 с.
  4. Агульная біялогія: вучэб. для 10-11 кл. агульнаадукац. устаноў / пад рэд. Д.К.Беляева, Г.М.Дымшица. — 5-е выд. М .: Навука і тэхніка, 2005. 304 с.
  5. Вялікая Савецкая Энцыклапедыя. У 30 тамах. Т. 27. М .: Савецкая энцыклапедыя, 1977. 624с.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

6 + 1 =