1. Роль хлоропластов (старый уч.фильм)
2. процесс фотосинтеза начинается с восходом солнца
3. Фазы фотосинтеза
4. Значение фотосинтеза
5. История открытия фотосинтеза (Пристли и др.)
6. лекция С.П.Капицы
СМОТРИТЕ ЛЕКЦИЮ "Хемосинтез"
Другие видеоуроки по школьной программе смотрите на InternetUrok.ru
Сравнение этапов фотосинтеза
|
Световая фаза |
Темновая фаза |
Место протекания процессов |
Мембраны тилакоидов |
Строма хлоропласта |
Условия
|
Свет |
Наличие света не обязательно |
Необходимые вещества |
Вода, углекислый газ, АДФ, НАДФ |
Углекислый газ, АТФ, НАДФ-Н, |
Процессы, происходящие на данном этапе |
Фотолиз воды, Нециклическое фосфорилирование (образование АТФ) |
Цикл Кальвина |
Что образуется? |
Кислород (удаляется в атмосферу), АТФ, НАДФ-Н. |
Глюкоза, АДФ, НАДФ |
В итоге суммарное уравнение двух этапов фотосинтеза будет выглядеть следующим образом
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2↑
1. Световая фаза фотосинтеза
Световая фаза – это стадия, для протекания реакций которой требуется поглощение кванта солнечной энергии. Её смысл – превратить световую энергию солнца в химическую энергию молекул АТФ и других молекул, богатых энергией. Эти реакции протекают непрерывно, но их легче изучать, разделив на три стадии:
1. а) Свет, попадая на хлорофилл, сообщает ему достаточно энергии для того, чтобы от молекулы мог оторваться один электрон;
б) электроны, оторвавшиеся от хлорофилла, захватываются белками-переносчиками, встроенными, наряду с хлорофиллом, в мембраны тилакоида и через канал АТФ-синтетаза выносятся на сторону мембраны, обращённую в строму;
в) в строме всегда есть вещество, являющееся переносчиком водорода, НАДФ+ (никотин–амид–аденин–динуклеотид–фосфат). Это соединение захватывает возбуждённые светом e и протоны, которые всегда есть в строме, и восстанавливается, превращаясь в НАДФ·H2.
2. Молекулы воды разлагаются под действием света (фотолиз воды): образуются электроны, Н+ и O2. Электроны замещают e, утраченные хлорофиллом на стадии 1. Протоны пополняют протонный резервуар, который будет использоваться на стадии 3. Кислород выходит за пределы клетки в атмосферу.
3. Протоны пытаются выйти через канал АТФ-синтетаза, но не могут. Через некоторое время силой электрического тока, протоны выбрасываются наружу из тилакоида. протоны устремляются из тилакоида наружу – в строму. На выходе создаётся высокий уровень энергии, который идёт на синтез АТФ - нециклическое фосфорилирование (АДФ + Фн = АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях образования углеводов.
Итак, результат световой фазы:
образование молекул, богатых энергией АТФ и НАДФ·H2,
побочного продукта – O2?.
2. Темновая фаза.фотосинтеза
Эта фаза проходит в строме хлоропласта, куда поступает CO2 из воздуха, а также продукты световой фазы АТФ и НАДФ·H2. Здесь эти соединения используются в серии реакций, накапливающих CO2 в форме углеводов, данный процесс представляет собой цикл Кальвина (Нобелевская премия 1961 г).
Для создания одной молекулы глюкозы цикл должен повториться шесть раз: при этом всякий раз к запасу фиксированного углерода в растении прибавляется по одному атому углерода из CO2.
АДФ, Фн и НАДФ+ из цикла Кальвина возвращаются на поверхность мембран и снова превращаются в АТФ и НАДФ·H2.
В дневное время, пока светит солнце, в хлоропластах не прекращается активное движение этих молекул: они снуют туда и сюда, как челноки, соединяя два независимых ряда реакций. Этих молекул в хлоропластах немного, поэтому АТФ и НАДФ·H2, образовавшиеся днём, на свету, после захода солнца быстро расходуются в реакциях фиксации углерода. Затем фотосинтез прекращается до рассвета. С восходом солнца вновь начинается синтез АТФ и НАДФ·H2, а вскоре возобновляется и фиксация углерода.
результат темновой фазы: образование глюкозы.
Итак, в результате фотосинтеза
происходит превращение световой энергии в энергию химических связей в молекулах
органических веществ. А растения, таким образом, являются посредниками между
Космосом и жизнью на Земле”. В этом состоит великая космическая роль (ЕГЭ!) зеленых растений!