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:
На современном этапе развития образования все более возрастают требования к умственной деятельности учащихся, поэтому удлинились сроки обучения, увеличивается объем знаний, который должен быть усвоен учащимися. Самостоятельность и творчество, высокая познавательная активность учащихся необходимы для усвоения большого объема знаний, социализации в обществе, формирования научного мировоззрения....
03 02 2026 8:20:54
Урок формирует у учащихся знания о строении и функциях глаза, механизме восприятия зрительных раздражений, уточняет понятие « анализатор» на примере зрительного анализатора, помогает осознать механизм восприятия зрительных раздражений, совершенствовать навыки самостоятельной работы с учебником....
02 02 2026 23:26:32
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
01 02 2026 7:52:20
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....
31 01 2026 2:32:40
Урок преследуют следующие цели: раскрыть особенности внешних покровов млекопитающих; развивать умение работать с учебником, логическое мышление, анализировать, совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием. Урок основан на технологии проектного обучения в пpaктической части урока....
30 01 2026 22:54:23
Игра-путешествие "Биологический поезд" проводится в качестве обобщении изученного материала. Пpaктическая ценность этой формы игры велика, так как решаются проблемы развивающего, личностно-ориентированного обучения. Задания содержат вопросы, составленные на эвристическом и творческом уровне. Применение игры повышает качество обучения, развивает творческий потенциал учащихся, расширяет и углубляет знания по предмету, способствует формированию ключевых компетенций современного образования.
...
29 01 2026 16:37:52
Игра способствует развитию познавательной активности, творческих способностей учащихся; формирует логическое мышление; прививает навыки коммуникативного общения. Класс делится на комaнды, которым предлагается выполнить ряд заданий творческого и развивающего хаpaктера: кроссворд, экологическое лото, презентация алгоритма природоохранных мероприятий и т.д....
28 01 2026 20:57:29
Использование на уроке метода опережающего обучения (география, 6-й класс). Основная задача: воспитывать веру ученика в свои силы, стремление к самостоятельной деятельности....
27 01 2026 13:37:38
Насекомые — настоящие наземные беспозвоночные. Класс насчитывает около 1 млн. видов. Тело насекомых четко разделено на голову, гpyдь, брюшко. Голова образована четырьмя сегментами....
26 01 2026 10:27:58
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок общей биологии с доской SMART Вoard. Цель: изучение нового материала, закрепление и систематизация материал по теме, формирование общебиологических понятий – основные свойства живых организмов, химический состав клетки, наука цитология; формирование навыков работы в паре и группе по закреплению и систематизации материала....
25 01 2026 1:35:50
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
24 01 2026 12:55:47
На уроке учитель старается привить первоклассникам любовь к природе и окружающему миру, учит детей отличать перелётных птиц от зимующих....
23 01 2026 10:59:43
Оплодотворение – удивительное явление природы, в результате которого каждый появившийся организм уникален. У учащихся формируется бережное отношение к живым организмам. Познавательные задания можно дать учащимся заранее, чтобы они смогли лучше подготовиться к уроку. Обсуждение темы и объяснения учителя сопровождаются показом слайдов и видеофильмов....
22 01 2026 10:39:30
Расширяются знания учащихся о питании растений, показываются особенности получения растением питательных веществ. Изучается значение фотосинтеза (образование на свету органических веществ из неорганических) и его роль для жизни на Земле.Учащиеся распознают органы растений в таблицах, работают с рисунками учебника....
21 01 2026 11:36:34
Мероприятие может быть приурочено ко Дню птиц, который ежегодно проходит 1 апреля. Презентацию можно использовать на уроках биологии....
20 01 2026 10:23:33
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
19 01 2026 16:20:18
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
18 01 2026 8:39:31
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
17 01 2026 10:35:10
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
16 01 2026 17:43:17
Питание — процесс поглощения и усвоения из окружающей среды необходимых для жизни веществ. Процесс почвенного питания Процессы поступления в организм растения...
15 01 2026 3:11:10
Представлен конспект урока "Особенности пластического и энергетического обменов в растительной клетке". Данный урок может быть использован в качестве дидактического материала для проведения уроков курса "Общая биология" в 9–11-х классах....
14 01 2026 12:39:35
Курс рассчитан на учащихся 11-х классов, которым анатомические знания нужны не только для расширения кругозора, эрудиции, подготовки к поступлению в вузы, но и для осознанного изучения и понимания жизненных функций собственного организма. Содержание курса и описание вопросов дано с учетом современной классификации и терминологии. Изложенный материал не ограничивается представлением только об устройстве тела, а показывает организм человека как единое целое. ...
13 01 2026 6:11:33
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
12 01 2026 21:12:42
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
11 01 2026 9:29:44
Материал урока сочетает в себе самоконтроль теоретических знаний, пpaктических умений и навыков, проверку биологической терминологии. Содержит разработку заданий по вариантам.
...
10 01 2026 18:53:54
Урок проводится с целью формирования у учащихся знаний о происхождении человека....
09 01 2026 23:16:50
На уроке учащиеся знакомятся с гигиеной воздушной среды, возможными нарушениями дыхания, узнают приемы оказания первой помощи при нарушении дыхания, показания к искусственному дыханию....
08 01 2026 9:41:28
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
07 01 2026 13:14:51
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
06 01 2026 22:21:38
Урок разработан в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению биологии. На уроке используются различные приёмы для сохранения здоровья учащихся: психологический настрой на урок путём включения в ролевую игру, которая способствует повышению учебной мотивации. Приём дифференциации заданий позволяет каждому выбрать учебные задания в соответствии с индивидуальными способностями....
05 01 2026 15:43:38
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
04 01 2026 22:43:40
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.
...
03 01 2026 0:48:11
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
02 01 2026 5:31:10
У учащихся формируется представление о грибах как особом царстве живой природы и стабильный интерес к экологической обстановке в своей местности. Они знакомятся с видами грибов, учатся различать съедобные и несъедобные грибы, прививают навыки экологической культуры, выpaбатывают потребность поддержания собственного экологического здоровья....
01 01 2026 13:56:41
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
31 12 2025 4:18:41
Урок знакомит с традиционными методами селекции – отбором и гибридизацией – и современными методами генной, хромосомной и клеточной инженерии, которые позволяют получать необходимые человеку сорта, породы и штаммы микроорганизмов, устойчивые к болезням и вредителям, с новыми качествами и свойствами. Такие организмы называют геномодифицированными.
...
30 12 2025 14:25:55
Массовое размножение грызунов приводит к увеличению численности хищников и паразитов, которые сокращают численность популяции грызунов....
29 12 2025 15:18:52
Этот урок поможет систематизировать, углубить знания по теме "Основы учения о наследственности и изменчивости". Занимательные задания, задания в стихотворной форме, элементы игры, поисковая деятельность, задания с использованием информационных технологий помогают ученикам повторить материал темы и проверить свои знания....
28 12 2025 15:22:49
Программа "Здоровье школьника" направлена на сохранение и укрепление здоровья школьников, формирование у родителей и педагогов ответственных взглядов и убеждений в деле сохранения собственного здоровья....
27 12 2025 17:13:57
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.
...
26 12 2025 13:10:38
Существует большое количество самых разнообразных программно-педагогических средств, но не все их можно использовать для сопровождения урока в компьютерном классе по различным причинам. У каждого учителя, исходя из его педагогического опыта, есть свое собственное видение урока, и в применение компьютерных технологий появляется возможность сделать его более наглядным, продуктивным и интересным. Выбор программной среды пал на Microsoft PowerPoint в силу широкого его распространения, быстроты освоения учителями-предметниками при достаточно больших возможностях анимации представляемого материала, импорта различных графических приложений, видео- и звуковых файлов.
...
25 12 2025 10:55:13
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
24 12 2025 3:39:22
Урок биологии в 7-м классе проводится при изучении темы «Тип члeнистоногие». Для актуализации знаний и мотивации школьников на уроке используется компьютерная презентация.
...
23 12 2025 16:44:18
Цели урока: освоение знаний о роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах познания живой природы; о живой природе и присущих ей закономерностях; о строении, жизнедеятельности и средообразующей роли растений....
22 12 2025 12:13:37
Интегрированный урок «Математическое путешествие в мир растений Ульяновской области» расширяет знания о растениях своего края. Учитель проводит с детьми биолого-математический диктант....
21 12 2025 9:38:28
Представлен конспект урока-рассуждения "Гомо сапиенс — промежуточный или финальный этап эволюции?". Этот урок целесообразно провести как обобщающий по теме "Антропогенез". На занятии предлагается не только повторить и обобщить базовые понятия, но и значительно расширить кругозор, увидеть взаимосвязи между различными отраслями знаний, познакомить с современными тенденциями в науке. Использование различных видов деятельности на уроке способствует развитию интереса к биологии и пpaктической психологии; показывает значимость этих наук в реальной жизни людей....
20 12 2025 3:51:59
Урок разработан в соответствии с программой по биологии под руководством В.В. Пасечника, по учебнику Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева, Биология. Человек. 8-й класс. Урок построен в форме изучения нового материала. Основная идея урока – понять, каким образом взаимосвязаны между собой строение и функции кожи. Урок интересный, научно-познавательный, хорошо запоминаемый и наглядный....
19 12 2025 5:23:20
Каждый день мы засыпаем и видим сны. Загадка сновидений издревле волновала умы человечества. В мастерской осуществляется попытка анализа собственных сновидений, попытка понять многогранный метафорический смысл снов....
18 12 2025 15:23:24
Проведение подобного урока требует хорошей подготовки учащихся и самого учителя, так как урок в форме научной конференции является для учащихся 5-го класса новым видом урочной деятельности. У детей развиваются способности к публичным выступлениям в классе, где присутствуют и младшие школьники, и педагоги; проявляются творческие способности, умение показать себя в определенной роли....
17 12 2025 17:14:48
Урок знакомит с понятием "краснокнижные растения". Учитель создает условие для знакомства с историей появления "Красных книг" в мире, стране и регионе. Учащиеся знакомятся с краснокнижными растениями своего края. Ребята изучают проблему "Жизнь под угрозой" через знакомство с причинами, угрожающими распространению видов растений....
16 12 2025 12:41:52
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 ::
Открытый урок по теме: "Обмен веществ и энергии у растений"
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Многообразие паукообразных. "Клещи — вредители культурных растений, паразиты животных и человека"