Что такое фотосинтез в биологии определение 6 класс?

11 ответов на вопрос “Что такое фотосинтез в биологии определение 6 класс?”

  1. janka74 Ответить

    Фотосинтез
    Пластический обмен в клетках растений осуществляется в ходе
    фотосинтеза.
    Фотосинтез – это процесс образования органических соединений
    из неорганических веществ с использованием энергии солнечного света. Его
    биологическое значение заключается в обеспечении живых организмов Земли
    органическими веществами, обогащении атмосферы Земли кислородом.
    Процесс фотосинтеза протекает в хлоропластах, они имеют две
    мембраны. Внутренняя мембрана хлоропласта образует выпячивания -тилакоиды,
    которые складываются в стопки-граны. В мембрану гран встроены молекулы хлорофилла
    и ферментов, контролирующих реакции фотосинтеза.
    Фотосинтез – это сложный многоступенчатый процесс. В нем
    различают световую и темновую фазы.
    Световая фаза фотосинтеза начинается с освещения хлоропласта
    видимым светом. Фотон, попав в молекулу хлорофилла, приводит ее в возбужденное
    состояние: ее электроны перескакивают на высшие орбиты. Один из таких электронов
    переходит на молекулу-переносчика, она уносит его на другую сторону мембраны
    тилакоида. Молекулы хлорофилла восстанавливают потерю электрона, отбирая
    его от молекулы воды. В результате потери электронов молекулы воды разлагаются
    на протоны и ионы гидроксила (фотолиз).
    Н2О
    –> Н++ОН
    Протоны, неспособные к диффузии через мембрану, накапливаются
    в гране. Ионы гидроксила ОН отдают свои электроны другим молекулам и превращаются
    в свободные радикалы ОН0,
    взаимодействующие друг с другом с образованием воды и молекулярного кислорода,
    который, диффундируя через мембрану, выделяется в атмосферу.
    4ОН -> О2|
    + 2Н2О
    Таким образом, по одну сторону мембраны накапливаются положительно
    заряженные протоны, по другую – частицы с отрицательным зарядом, что приводит
    к нарастанию разности потенциалов. При достижении критического уровня разности
    потенциала протоны проталкиваются на другую сторону мембраны через канал
    внутри АТФ-синтетазы. Освобождающаяся при этом энергия тратится на синтез
    АТФ, которая переправляется в место синтеза углеводов.
    Протоны, присоединив электрон, превращаются в атомы водорода,
    они также переправляются в место синтеза углеводов (Н+
    + е –> Н0).
    Общее уравнение световой фазы фотосинтеза:
    4ОН –> О2
    + 2Н2О
    Таким образом, в световую,фазу фотосинтеза протекают следующие
    процессы:
    образование молекулярного кислорода, выделяющегося в атмосферу;
    синтез АТФ;
    образование атомарного водорода.
    Темновая фаза фотосинтеза состоит из ряда последовательных
    ферментативных реакций, в результате которых образуется глюкоза, служащая
    исходным материалом для биосинтеза других углеводов. Этот процесс идет с
    использованием энергии АТФ и при участии атомов водорода, образовавшегося
    в световую фазу.
    Общее уравнение темновой фазы фотосинтеза:
    6СО2
    + 24 Н2О
    –> C6H12O6
    + 6 H2O
    Общее уравнение фотосинтеза:
    6 С02
    + 6 Н20
    –> С6Н1206
    + 6 02|
    Кроме углеводов, в пластидах синтезируются аминокислоты,
    белки, липиды, хлорофилл.

  2. errik512 Ответить

    В процессе изучения растений и животных было сделано ряд важнейших экспериментов, которые привели ученых к открытию фотосинтеза. Произошло это еще несколько столетий назад. В 1600 году бельгийский биолог Ян Ван Гельмонт провел достаточно простой, но очень значимый эксперимент. Он поместил в горшок с землей небольшую ивовую веточку. Несколько лет растение получало в качестве полива дождевую воду, что привело к увеличению его массы на 60 кг. При этом вес земли в горшке уменьшился всего на 50 грамм.

    Рис. 1. Процесс фотосинтеза В 1771 году англичанин по имени Джозеф Пристли также провел очень значимый эксперимент. Он закрыл под колпаком мышь, но существо погибло от удушья уже через 5 дней. В следующий раз он поместил под колпак не только мышку, но и небольшую веточку зеленой мяты. Животное выжило, а ученый сделал выводы о существовании некоего процесса, противоположного дыханию. Также этот эксперимент доказал способность зеленых растений выделять кислород в процессе собственной жизнедеятельности.
    Важно! Джозеф Пристли большую часть жизни посвятил службе священнослужителем в английской церкви, но вошел в историю человечества в роли выдающегося ученого.
    В 1782 году швейцарец Жан Сенебье привел научные доказательства химического распада углекислого газа под длительным влиянием солнечного света. Этот процесс беспрерывно происходит внутри зеленых органоидов практически всех растений. В 1787 году француз Жак Бусенго обнаружил, что растительность поглощает воду в процессе синтеза необходимых для ее жизнедеятельности органических веществ. А уже в 1864 году, немецкий биолог Юлиус Сакса сделал научный прорыв в исследовании процессов фотосинтеза и практически завершил цепочку открытий. Именно этот ученый смог доказать, что соотношение углекислого газа, потребляемого растениями, и вырабатываемого кислорода составляет пропорцию 1:1.

    Особенности прохождения процессов фотосинтеза

    Фотосинтез может происходить в зеленых растениях, водорослях и многочисленных бактериях, которые составляют флору нашей планеты. Для полноценного прохождения этой химической реакции необходимо присутствие следующих обязательных условий:
    углекислый газ
    хлоропласты
    солнечный свет
    вода
    температура
    В процессе фотосинтеза высших растений участвуют хлоропласты. Эти полуавтономные органеллы имеют овальную форму и содержат зеленый пигмент – хлорофилл. Именно за счет его наличия часть растительности также характеризуется зеленоватым оттенком.

    Рис. 2. Механизм бесхлорофилльного фотосинтеза галобактерий В морских и речных водорослях хлорофилл располагается в хроматофорах – светоотражающих и пигментсодержащих клетках. У обитающих на глубине водоемов бурых и красных водорослей в этом процессе участвуют другие пигменты, что связано с незначительным количеством поступающего к ним солнечного света. Если проанализировать пищевую цепочку живых существ, то фотосинтезирующие организмы будут находится в ее начале. Таким образом, автотрофы употребляются в пищу практически всеми живыми организмами Земли.
    Важно! В результате фотосинтеза выделяющийся кислород поступает в атмосферу. Он необходим для дыхания всех растений и животный. Поднимаясь же в верхние слои атмосферы, кислород участвует в образовании озонового слоя, защищающего поверхность планеты от чрезмерного воздействия ультрафиолетовых лучей.

    Как выполняется процесс фотосинтеза?

    Фотосинтез проходит в следующей последовательности:
    Свет попадает на хлоропласты, которые располагаются в листьях и стеблях зеленых растений.
    Полуавтономные органеллы, расположенные внутри растительных клеток, начинают потреблять из почвы влагу, которая постепенно расщепляется на водород и кислород.

  3. sadko2000 Ответить

    Краткое объяснение фотосинтеза

    В процессе фотосинтеза участвуют:
    1) хлоропласты,
    2) свет,
    3) углекислый газ,
    4) вода,
    5) температура.
    У высших растений фотосинтез происходит в хлоропластах – пластидах (полуавтономные органеллы) овальной формы, содержащих пигмент хлорофилл, благодаря зеленому цвету которого части растения также имеют зеленый цвет.
    У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах (пигментсодержащие и светоотражающие клетки). У бурых и красных водорослей, обитающих на значительной глубине, куда плохо доходит солнечный свет, имеются другие пигменты.
    Если посмотреть на пищевую пирамиду всех живых существ, фотосинтезирующие организмы находятся в самом ее низу, в составе автотроф (организмов, синтезирующих органические вещества из неорганических). Поэтому они являются источником пищи для всего живого на планете.
    При фотосинтезе кислород выделяется в атмосферу. В верхних слоях атмосферы из него образуется озон. Озоновый экран защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения, благодаря чему жизнь смогла выйти из моря на сушу.
    Кислород необходим для дыхания растений и животных. При окислении глюкозы с участием кислорода в митохондриях запасается почти в 20 раз больше энергии, чем без него. Это делает использование пищи гораздо более эффективным, что привело к высокому уровню обмена веществ у птиц и млекопитающих.
    Более подробное описание процесса фотосинтеза растений

    Ход фотосинтеза:
    Процесс фотосинтеза начинается с попадания света на хлоропласты – внутриклеточные полуавтономные органеллы, содержащие зеленый пигмент. Под действием света хлоропласты начинают потреблять воду из почвы, расщепляя ее на водород и кислород.
    Часть кислорода выделяется в атмосферу, другая часть идет на окислительные процессы в растении.
    Содержащийся в пиреноидах (белковых гранулах, окруженных крахмалом) углекислый газ смешивается с водородом, образуя молекулы сахара. В результате этой реакции также выделяется кислород.
    Сахар соединяется с поступающими из почвы азотом, серой и фосфором, таким путем зеленые растения производят крахмал, жиры, белки, витамины и другие сложные соединения, необходимые для их жизни.
    Лучше всего фотосинтез идет под воздействием солнечного света, однако некоторые растения могут довольствоваться и искусственным освещением.
    Сложное описание механизмов фотосинтеза для продвинутого читателя

    До 60-ых годов 20 века ученым был известен только один механизм фиксации углекислого газа – по С3-пентозофосфатному пути. Однако недавно группа австралийских ученых смогла доказать, что у некоторых растений восстановление углекислого газа происходит по циклу C4-дикарбоновых кислот.
    У растений с реакцией С3 фотосинтез наиболее активно происходит в условиях умеренной температуры и освещенности, в основном, в лесах и в темных местах. К таким растениям относятся почти все культурные растения и большая часть овощей. Они составляют основу рациона человека.
    У растений с реакцией С4 фотосинтез наиболее активно происходит в условиях высоких температура и освещенности. К таким растениям относятся, например, кукуруза, сорго и сахарный тростник, которые произрастают в теплом и тропическом климате.
    Сам метаболизм растений был обнаружен совсем недавно, когда удалось выяснить, что у некоторых растений, имеющих специальные ткани для запаса воды, углекислый газ накапливается в форме органических кислот и фиксируется в углеводах лишь спустя сутки. Такой механизм помогает растениям экономить запасы воды.
    Как происходит процесс фотосинтеза

    Растение поглощает свет при помощи зеленого вещества, которое называется хлорофилл. Хлорофилл содержится в хлоропластах, которые находятся в стеблях или плодах. Особенно большое их количество в листьях, потому что из-за своей очень плоской структуры листок может притянуть много света, соответственно, получить намного больше энергии для процесса фотосинтеза.
    После поглощения хлорофилл находится в возбужденном состоянии и передает энергию другим молекулам организма растения, особенно, тем, которые непосредственно участвуют в фотосинтезе. Второй этап процесса фотосинтеза проходит уже без обязательного участия света и состоит в получении химической связи с участием углекислого газа, получаемого из воздуха и воды. На данной стадии синтезируются разные очень полезные для жизнедеятельности вещества, такие как крахмал и глюкоза.
    Эти органические вещества используют сами растения для питания разных его частей, а также для поддержания нормальной жизнедеятельности. Кроме того, эти вещества также получают и животные, питаясь растениями. Люди тоже получают эти вещества, употребляя в пищу продукты животного и растительного происхождения.
    Условия для фотосинтеза

    Фотосинтез может происходить как под действием искусственного света, так и солнечного. Как правило, на природе растения интенсивно «работают» в весенне-летний период, когда необходимого солнечного света много. Осенью света меньше, день укорачивается, листья сначала желтеют, а потом опадают. Но стоит появиться весеннему теплому солнцу, как зеленая листва вновь появляется и зеленые «фабрики» снова возобновят свою работу, чтобы давать кислород, такой необходимый для жизни, а также множество других питательных веществ.
    Альтернативное определение фотосинтеза

    Фотоси́нтез (от др.-греч. фот— свет и синтез — соединение, складывание, связывание, синтез) — процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ на свету фотоавтотрофами при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл и бактериородопсин у бактерий). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в различных эндэргонических реакциях, в том числе превращения углекислого газа в органические вещества.
    Фазы фотосинтеза

    Фотосинтез – процесс довольно сложный и включает две фазы: световую, которая всегда происходит исключительно на свету, и темновую. Все процессы происходят внури хлоропластов на особых маленьких органах – тилакодиах. В ходе световой фазы хлорофиллом поглощается квант света, в результате чего образуются молекулы АТФ и НАДФН. Вода при этом распадается, образуя ионы водорода и выделяя молекулу кислорода. Возникает вопрос, что это за непонятные загадочные вещества: АТФ и НАДН?
    АТФ – это особые органические молекулы, которые имеются у всех живых организмов, их часто называют «энергетической» валютой. Именно эти молекулы содержат высокоэнергетические связи и являются источником энергии при любых органических синтезах и химических процессах в организме. Ну, а НАДФН – это собственно источник водорода, используется непосредственно при синтезе высокомолекулярных органических веществ – углеводов, который происходит во второй, темновой фазе фотосинтеза с использованием углекислого газа.
    Cветовая фаза фотосинтеза

    В хлоропластах содержится очень много молекул хлорофилла, и все они поглощают солнечный свет. Одновременно свет поглощается и другими пигментами, но они не умеют осуществлять фотосинтез. Сам процесс происходит лишь только в некоторых молекулах хлорофилла, которых совсем немного. Другие же молекулы хлорофилла, каротиноидов и других веществ образуют особые антенные, а также светособирающие комплексы (ССК). Они, как антенны, поглощают кванты света и передают возбуждение в особые реакционные центры или ловушки. Эти центры находятся в фотосистемах, которых у растений две: фотосистема II и фотосистема I. В них имеются особые молекулы хлорофилла: соответственно в фотосистеме II – P680, а в фотосистеме I – P700. Они поглощают свет именно такой длины волны(680 и 700 нм).
    По схеме более понятно, как все выглядит и происходит во время световой фазы фотосинтеза.
    На рисунке мы видим две фотосистемы с хлорофиллами Р680 и Р700. Также на рисунке показаны переносчики, по которым происходит транспорт электронов.
    Итак: обе молекулы хлорофилла двух фотосистем поглощают квант света и возбуждаются. Электрон е- (на рисунке красный) у них переходит на более высокий энергетический уровень.
    Возбужденные электроны обладает очень высокой энергией, они отрываются и поступают в особую цепь переносчиков, которая находится в мембранах тилакоидов – внутренних структур хлоропластов. По рисунку видно, что из фотосистемы II от хлорофилла Р680 электрон переходит к пластохинону, а из фотосистемы I от хлорофилла Р700 – к ферредоксину. В самих молекулах хлорофилла на месте электронов после их отрыва образуются синие дырки с положительным зарядом. Что делать?
    Чтобы восполнить недостачу электрона молекула хлорофилла Р680 фотосистемы II принимает электроны от воды, при этом образуются ионы водорода. Кроме того, именно за счет распада воды образуется выделяющийся в атмосферу кислород. А молекула хлорофилла Р700, как видно из рисунка, восполняет недостачу электронов через систему переносчиков от фотосистемы II.
    В общем, как бы ни было сложно, именно так протекает световая фаза фотосинтеза, ее главная суть заключается в переносе электронов. Также по рисунку можно заметить, что параллельно транспорту электронов происходит перемещение ионов водорода Н+ через мембрану, и они накапливаются внутри тилакоида. Так как их там становится очень много, они перемещаются наружу с помощью особого сопрягающего фактора, который на рисунке оранжевого цвета, изображен справа и похож на гриб.
    В завершении мы видим конечный этап транспорта электрона, результатом которого является образование вышеупомянутого соединения НАДН. А за счет переноса ионов Н+ синтезируется энергетическая валюта – АТФ (на рисунке видно справа).
    Итак, световая фаза фотосинтеза завершена, в атмосферу выделился кислород, образовались АТФ и НАДН. А что же дальше? Где обещанная органика? А дальше наступает темновая стадия, которая заключается, главным образом, в химических процессах.
    Темновая фаза фотосинтеза

    Для темновой фазы фотосинтеза обязательным компонентом является углекислый газ – СО2. Поэтому растение должно постоянно его поглощать из атмосферы. Для этой цели на поверхности листа имеются специальные структуры – устьица. Когда они открываются, СО2 поступает именно внутрь листа, растворяется в воде и вступает в реакцию световой фазы фотосинтеза.
    В ходе световой фазы у большинства растений СО2 связывается с пятиуглеродным органическим соединением (которое представляет собой цепочку из пяти молекул углерода), в результате чего образуются две молекулы трехуглеродного соединения (3-фосфоглицериновая кислота). Т.к. первичным результатом являются именно эти трехуглеродные соединения, растения с таким типом фотосинтеза получили название С3-растений.
    Дальнейший синтез в хлоропластах происходит довольно сложно. В его конечном итоге образуется шестиуглеродное соединение, из которого в дальнейшем могут синтезироваться глюкоза, сахароза или крахмал. В виде этих органических веществ растение накапливает энергию. При этом в листе остается только небольшая их часть, которая используется для его нужд, в то время как остальные углеводы путешествуют по всему растению, поступая туда, где больше всего нужна энергия – например, в точки роста.

  4. Ragger Ответить

    Значение фотосинтеза для жизни на Земле

    И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.
    Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е. растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.
    Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.
    Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.
    К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.

    Определение и формула фотосинтеза

    Определение и формула фотосинтеза
    Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.
    Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:
    Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод
    или (на языке формул):
    6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
    Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.

    Фазы фотосинтеза

    К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты.
    Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот. В состав хлоропластов входят:
    две мембраны;
    стопки гранов;
    диски тилакоидов;
    строма — внутреннее вещество хлоропласта;
    люмен — внутреннее вещество тилакоида.
    Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света. Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.
    Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.

    Световая фаза фотосинтеза

    Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н2О.
    Н2О → Н+ + ОН-
    Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.
    Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.
    Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:
    4ОН → О2 + 2Н2О
    Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.
    Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.
    На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.
    Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:
    Фотон попадает на хлорофилл с выделением электронов.
    Фотолиз воды.
    Выделение кислорода.
    Накопление НАДФН+.
    Накопление АТФ.
    У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.

  5. koster15 Ответить


    Начало

    Поиск по сайту

    ТОПы

    Учебные заведения

    Предметы

    Проверочные работы

    Обновления

    Новости

    Переменка
    Отправить отзыв

  6. bodisko Ответить




    § 15. Фотосинтез

    Вспомните

    Какие вещества входят в состав растений?
    Какова роль хлоропластов в жизни растений?
    В конце XVIII в. ученые с помощью опытов выяснили, что для нормального роста и развития растениям необходимы вода, минеральные и органические вещества. Вы уже знаете, что воду и минеральные вещества растение получает из почвы.
    Откуда в растении берутся органические вещества? Где, в каких органах и клетках они образуются? В настоящее время ученые нашли ответы на эти вопросы. Они установили, что такие органические вещества, как сахар и крахмал (углеводы), образуются из углекислого газа и воды в клетках, содержащих хлоропласты. Для образования органических веществ необходима световая энергия.
    Процесс образования органических веществ из неорганических (углекислого газа и воды) в хлоропластах с использованием энергии света называют фотосинтезом (рис. 41).

    Рис. 41. Фотосинтез
    Фотосинтез происходит только в тех клетках, которые содержат хлоропласты. В хлоропластах имеется зеленый пигмент хлорофилл, который придает растению зеленую окраску. Именно он улавливает энергию света, необходимую для образования органических веществ.
    У растений имеются приспособления для улавливания световой энергии: широкая и плоская листовая пластинка; расположение листьев на стебле так, чтобы они не затеняли друг друга; прозрачная кожица, через которую, как через стекло, свет проникает внутрь листа.
    Углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, растение поглощает из воздуха.
    Часто в растениях образуется больше органических веществ, чем может быть немедленно израсходовано для роста и других жизненных процессов. Часть органических веществ запасается в семенах, клубнях, луковицах. Наиболее важным и часто запасаемым растениями веществом является крахмал.
    Какова же роль фотосинтеза в природе и жизни человека? Созданные в процессе фотосинтеза органические вещества — источник пищи и энергии для всего живого на Земле. За миллиарды лет на нашей планете накопились большие запасы органических веществ в виде каменного угля и торфа. Все это бывшие растения, в которых запасена преобразованная солнечная энергия.
    В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород. Именно благодаря фотосинтезу поддерживается постоянство газового состава в атмосфере. В настоящее время содержится около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. В использовании растением солнечной энергии проявляется связь между Землей и Космосом — космическая роль растений. Поглощение в процессе фотосинтеза углекислого газа служит препятствием для увеличения его содержания в атмосфере. Выделяемый при фотосинтезе кислород в виде озонового экрана атмосферы защищает все живое от губительного ультрафиолетового излучения.
    Человек широко использует продукты фотосинтеза не только в пищу, но и в хозяйственной деятельности как строительный материал, сырье для производства вискозного шелка, бумаги, спирта, лекарственных препаратов и др.

    Ответьте на вопросы

    Что такое фотосинтез?
    Какие приспособления имеют растения к улавливанию световой энергии?
    Какова роль хлорофилла в процессе фотосинтеза?
    Почему у растений, растущих рядом с цементным заводом, фотосинтез идет менее интенсивно?
    В чем проявляется космическая роль растений?

    Новые понятия

    Фотосинтез. Хлорофилл. Хлоропласты. Органические вещества. Космическая роль растений

    Подумайте!

    Почему можно считать, что жизнь на Земле зависит от фотосинтеза?

    Моя лаборатория

    Установлено, что 1 га леса весной и летом за час выделяет кислорода столько, что его достаточно для дыхания 200 человек.
    В городском парке из-за загрязнения атмосферы интенсивность фотосинтеза у растений в 4 раза ниже по сравнению с растениями леса.
    В процессе фотосинтеза образуются органические вещества и кислород. Чтобы доказать, что для образования органических веществ в листьях растениям необходим свет, поставим следующий опыт. Возьмем два листа: один с растения, стоявшего на свету, другой с растения, находившегося 2—3 дня в темноте. Прокипятим их в спирте, затем промоем листья в воде и нанесем на них раствор иода в йодистом калии.
    На рисунке 42 видно, что окраска листьев неодинакова: лист растения, находившегося на свету, окрасился в сине-фиолетовый цвет из-за наличия в нем крахмала (рис. 42, а). Крахмал образуется в листе в процессе фотосинтеза. С листом растения, стоявшего в темноте, этого не произошло, так как в нем нет крахмала (рис. 42, б). Значит, для образования крахмала в листьях необходим свет.

    Рис. 42. Образование крахмала в листьях зеленых растений
    Возьмем веточки водного растения элодеи и поместим в банку с водой, предварительно обогащенной углекислым газом. Накроем растения воронкой, на которую надета наполненная водой пробирка (рис. 43). Поставим банку на яркий солнечный или электрический свет. Вскоре в пробирке мы увидим выделение пузырьков газа. Когда пробирка наполнится газом, выясним, что это за газ, с помощью тлеющей лучинки. Если она вспыхнет ярким пламенем, это будет подтверждением того, что в пробирке кислород. Следовательно, растение на свету выделяет кислород.

    Рис. 43. Выделение растением кислорода на свету
    Среди растений встречаются хищники, которые время от времени «подкармливают» себя насекомыми. Это росянка (рис. 44), венерина мухоловка и др. Обычно они растут на бедных азотом почвах. Наряду с фотосинтезом они используют в пищу белки насекомых, которых ловят с помощью специальных приспособлений.

    Рис. 44. Росянка

  7. Alex900f Ответить

    Фотосинтез осуществляют высшие растения, водоросли и некоторые бактерии. Этот процесс заключается в трансформации поглощенной световой энергии в химическую энергию органических соединений. Общее уравнение фотосинтеза:
    Суммарный процесс фотосинтеза высших растений можно разделить на две взаимосвязанные стадии: световую и темновую. Световая стадия включает поглощение света пигментами, которые при этом переходят в возбужденное состояние, миграцию энергии электронного возбуждения к реакционным центрам (РЦ) , разделение зарядов и трансформацию энергии в РЦ, перенос электронов по электронтранспортной цепи (ЭТЦ) и сопряженные с ним процессы, приводящие к образованию первичных стабильных продуктов: НАДФ. Н и АТФ. Темновая стадия включает ассимиляцию СО2 и образование конечных продуктов в реакциях цикла Кальвина, которые протекают с использованием НАДФ. Н и АТФ.
    В зеленых растениях все световые и часть темновых стадий фотосинтеза протекают в субклеточных частицах – хлоропластах.
    Хлоропласты высших растений на срезе обычно имеют двояковыпуклую форму, а при взгляде сверху выглядят округлыми. Диаметр хлоропластов составляет от 3 до 10 мкм. Их внутреннее содержимое состоит из стромы (матрикса) , в которой протекают темновые стадии фотосинтеза, и ламеллярной системы, образованной мембранами тилакоидов, – замкнутых дискообразных структур диаметром около 500 нм, состоящих из близко расположенных мембран толщиной 90 Aо (рис. 1,А) . В мембранах тилакоидов происходят световые стадии фотосинтеза.
    Большинство экспериментальных данных о первичных процессах фотосинтеза у высших растений хорошо укладывается в так называемую Z-схему фотосинтеза (рис. 2). По этой схеме перенос электрона от Н2О к НАДФ+ при поглощении двух квантов света последовательно осуществляется двумя фотосистемами (ФС) : коротковолновой ФС2, поглощающей свет с длиной волны =< 690 нм, и длинноволновой ФС1, поглощающей свет с длиной волны =< 710 нм. Каждая ФС представляет собой обособленную структуру ламеллярной мембраны. Эта структура состоит из следующих компонентов: матрицы светособирающих пигментов; фотохимически активного хлорофилла, принимающего участие в разделении зарядов и входящего в состав РЦ; нескольких переносчиков электронов белковой и небелковой природы. Комплексы ФС2 локализованы в основном в уплотненных областях тилакоидов гран, а комплексы ФС1 находятся преимущественно в стромальных участках тилакоида и в неуплотненных областях тилакоидов гран. Энергия квантов света, попадающих в фотосинтетический аппарат (ФА) , может передаваться на РЦ несколькими путями. Во-первых, каждая ФС имеет собственную (коровую) хлорофилльную антенну (20–40 молекул Хл а) , эффективно захватывающую фотоны и передающую энергию возбуждения на РЦ. Во-вторых, энергия возбуждения может поступать в ФС из периферической антенны, образованной светособирающим комплексом (ССК) . В ССК сосредоточена примерно половина имеющегося в хлоропластах Хл a и практически весь Хл b. В настоящее время установлены структуры ФС1 (с разрешением 4,5 Aо) , ФС2 (с разрешением 8 Aо) и ССК (с разрешением 3,4 Aо) . Хл a является компонентом как коровых комплексов, так и периферической антенны ФС1 и ФС2, тогда как Хл b преимущественно является компонентом периферической антенны обеих фотосистем. В связи с этим изменение отношения Хл а/Хл b указывает на изменение соотношения между комплексами реакционных центров фотосистем и ССК. Часть ССК, связанная с ФС1 (ССК1), находится в тилакоидах стромы, а часть, связанная с ФС2 (ССК2), – в тилакоидах гран (70–90% всех ССК) . Основной структурной единицей этого комплекса является белок с молекулярной массой 25–30 кДа, с которым связаны 7–8 молекул Хл а, 5–6 молекул Хл b и каротиноиды: лютеин, неоксантин и виолаксантин. Помимо улавливания света, каротиноиды выполняют важную защитную функцию, принимая на себя избыток энергии от возбужденных молекул хлорофилла и предотвращая образование активных форм кислорода.

  10. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

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