План – конспект урока по теме «Фотосинтез» , 10 класс

План – конспект урока по теме   «Фотосинтез»  из курса «Общая биология» Триединая дидактическая цель: 1. продолжить   углубление   знаний   о   способах   питания   в   органическом   мире   через изучение   особенностей   процессов   фотосинтеза   и   хемосинтеза;   обосновать космическую роль зеленых растений; расширить знание хемосинтеза в биосфере. 3. 2. формировать   практические умения и навыки по постановке и проведению опытов и наблюдений по изучению процесса фотосинтеза, устанавливать причинно­следственые связи   на   примере   биологических   фактов   и   явлений,   сравнивать   и   обобщать фактический материал;   сформировать   у   старшеклассников   убежденность   в   том,   что   фотосинтез   имел глобальное   значение   для   исторического   процесса   формирования   биосферы   нашей планеты, продолжить формирование бережного отношения к природе, умения работать в группах. Материалы   и   оборудование:  Портрет   К.А.Тимирязева,   таблица   «Внутреннее строение листовой пластинки», медиапроектор, интерактивная доска, презентация, набор для работы на магнитной доске, магниты, тестирование, карточки. Тип урока: комбинированный. Оформление доски:  записан  план изучения нового материала по теме  «Фотосинтез»:                                               1. Актуализация темы урока.                                               2. Эволюция  фотосинтеза.                                                  2.1 Историческое усложнение клеточных структур.                                                  2.2 Строение хлоропласта.                                                  2.3. Пигменты фотосинтеза.                                                  2.4. Особенности  фотосистем.                                               3. Световая и темновая  фазы фотосинтеза.                                                 3.1. рассказ учителя;                                                 3.2. групповая работа класса.                                              4. Космическая роль зеленых растений.                                              5. Факторы, влияющие на скорость фотосинтеза                                              6. История учения  фотосинтеза.                                                                                                Ход урока. Организационный момент. I. Учитель  приветствует  учащихся, отмечает отсутствующих, проверяет готовность детей к уроку. II.   Обобщение   и   систематизация   знаний   по   теме   «Энергетический   обмен   в клетке». Задание 1. Работа учащихся по карточкам.  Получает карточку с заданием и выполняет его  письменно на своем рабочем месте. Карточка № 1. [5]. Задание: ответьте на вопросы. 1.Рассмотрите   схему   превращения   белков,   жиров,   углеводов   в   пищеварительном тракте   человека.   Назовите   вещества   (1­4),   образующиеся   при   расщеплении   и   место процессов (А­Д). 2. Какой этап энергетического обмена представлен на схеме?             3. Что общего во всех трех группах реакции?                           начало расщепления                                  окончательное расщепление 2 Полисахариды                                         Дисахариды                                                1+Q               А)                                                                   Б)                           начало расщепления                                  окончательное расщепление  Белки                                                     Дипептиды                                                  2+Q               В)                                                                   Г)                           расщепление                                Липиды                                                          3 + 4+Q                (Д)                                                                           4.   В   каких   органеллах   клетки   могут   происходить   аналогичные   процессы   расщепления?                  5.Как используется организмом энергия Q, освобождающаяся на данном этапе энергетического обмена? Карточка № 2. [5].  Задание: подчеркните правильный ответ. 1.   Почему     диссимиляция   называется   энергетическим   обменом   (поглощается энергия; выделяется энергия)? 2. Чем отличается   окисление органических веществ в митохондриях от горения этих же веществ (выделение  теплоты; выделение теплоты и синтез АТФ; синтез АТФ; процесс окисления происходит с участием ферментов; без участия ферментов)?                      3. Что общего между окислением, происходящим в митохондриях клеток, и горением (образование CО2 и Н2О; выделение теплоты;  синтез АТФ)?            4. На каком этапе диссимиляции полимеры расщепляются до мономеров (I, II, III)?            5. Какой этап диссимиляции называют кислородным  (I, II, III) и почему (в процессе реакции   к   промежуточным   продуктам   присоединяется   кислород;   в   процессе   реакции выделяется кислород)?           6. В какой части митохондрий происходит окисление органических веществ (кристы, матрикс, наружная мембрана)?           7. Где происходит  синтез АТФ (кристы,  матрикс, наружная мембрана митохондрий, вне митохондрий)?          8. Почему митохондрии называют энергетическими станциями клеток (осуществляют синтез белка, синтез АТФ, синтез углеводов, расщепление АТФ)?  Карточка № 3. [6].   Задание:  запишите номера вопросов, против них – правильные ответы. 1. Что происходит на подготовительном этапе энергетического обмена с белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами? 2. Где происходят реакции подготовительного этапа? 3. Что происходит с энергией, которая выделяется в реакциях подготовительного этапа? 4. Что образуется в результате бескислородного окисления в клетках у животных при недостатке О2? 5. Что образуется в результате бескислородного окисления в клетках у растений  при недостатке О2? 6. Сколько энергии образуется при гликолизе моль глюкозы? Что с ней происходит? 7. Три   моль   глюкозы   подверглось   гликолизу   в   животных   клетках   при   недостатке кислорода. Сколько CО2  при этом выделилось? 3 Задание 2. Работа с карточками у доски с использованием иллюстраций. [5].  Отдельные учащиеся получает карточку с заданием и выполняет его   письменно   у доски.  Карточка № 1   «Энергетический обмен глюкозы». Задание: ответьте на вопросы.                                               Глюкоза                                       А                           ? АТФ      Б                           2 ПВК                       ? АТФ         В            Г                                       Д             ? АТФ   1          2       3                                 О2           4 + 5 1. Рассмотрите  общую схему энергетического обмена глюкозы. 2.   Назовите   процессы,   обозначенные   буквами   (А­Д)   и   вещества   (1­5),   образующиеся   в результате каждого процесса. 3. Вместо знака «?» поставьте число молекул АТФ, 4. Почему появление кислородного этапа энергетического обмена было ароморфозом в ходе эволюции? Карточка № 2 «Метаболизм». [1]. Задание: ответьте на вопросы:                                   Высокомолекулярные органические вещества Анаболизм                                АТФ                                             Е         Q Катаболизм           Низкомолекулярные органические и неорганические вещества Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы: 1. Какие две группы  реакций составляют обмен веществ? 2. Дайте  два других используемых названия каждому из процессов метаболизма. 3. За счет, какой энергии идет синтез АТФ? Какая часть энергии обозначена «Q»? 4. Почему процесс обмена веществ является незамкнутым? Задание 3. Компьютерное тестирование по теме  «Энергетический обмен». [6]. (2 человека). Задание: на каждый вопрос предлагается четыре ответа, выберите  правильный  и запишите соответствующую цифру. 1. Автотрофы – это: 4      1. организмы – паразиты;      2. грибы шляпочные и плесневые, гнилостные бактерии.      3. зеленые растения и бактерии, использующие энергию химически веществ;      4. животные, питающиеся падалью. 2. На каком этапе энергетического обмена крахмал расщепляется до глюкозы:     1. на первом;     2. на втором;     3. на третьем;     4. на четвертом. 3. Второй этап энергетического обмена (гликолиз) происходит:     1. в митохондриях клеток;     2. в органах пищеварения;     3. в кровеносной системе;     4. в цитоплазме клеток. 4. Этап назван кислородным потому, что:     1. кислород выделяется клеткой в процессе реакции;     2. кислород поглощается клеткой в процессе реакций;     3. кислород переносится гемоглобином крови;     4. кислород необходим как фермент для реакции. 5. АТФ в клетке накапливается для использования в качестве:     1. фермента;     2. строительного материала клеточных мембран;     3. строительного материала мембран митохондрий;     4. источника энергии. 6. Реакции цикла Кребса происходят:     1. в матриксе митохондрий;     2. в цитоплазме клеток;     3. на внутренней мембране митохондрий, на ферментах дыхательной цепи;     4. в межмембранном пространстве митохондрий. 7. При полном окислении моль глюкозы образуется:     1. 38 моль АТФ;     2. 36 моль АТФ;     3. 34 моль АТФ;     4. 42 моль АТФ. 8. Поступает в митохондрию и подвергается кислородному окислению:     1. глюкоза;     2. молочная кислота;     3. пировиноградная кислота;    4. ацетил – КоА. 9.   В   результате   бескислородного   окисления   в   клетках   у   дрожжей   при   недостатке   О2 образуется:    1. ПВК;    2. молочная кислота;    3. этиловый спирт;    4. ацетил ­ КоА. 10. Обеспечивают гидролиз:    1. ферменты пищеварительного тракта и лизосом;    2. ферменты цитоплазмы; 5    3. ферменты цикла Кребса;    4. ферменты дыхательной цепи  Задание 4  Индивидуальный опрос учащихся. 1. Охарактеризуйте подготовительный этап энергетического обмена? 2. В чем сущность процесса гликолиза? 3. Каковы особенности этапа кислородного расщепления? 4. Сравните гликолиз и гидролиз, выявите черты сходства и различия (слайд №1).                                        Этапы клеточного дыхания Гликолиз    Гидролиз Вопросы Где происходит? Какие   вещества   являются исходными? Какие вещества образуются? Сколько   молекул   АТФ образуется?   Какие катализируют реакции?   вещества   Проверка  заданий по карточкам № 1,  № 2   выполненных у доски.  Выставление оценок в классный журнал и дневники учащихся. III. Изучение нового материала.                                                                        1. Актуализация темы урока. Всем   живым   организмам   нужна   пища   как   источник   энергии   для   роста   и жизнедеятельности.   В   зависимости   от   способа   получения   органического   вещества существует в природе два типа питания: автотрофное и гетеротрофное, причем каждый из них может осуществляться несколькими способами (слайд №2).                        Типы и способы получения энергии живыми существами. [5]. Автотрофное Миксотрофное Гетеротрофное                                                                                                                    Фотосинтез Хемосинтез сапрофиты паразиты голозои хищники фитофаги всеядные Сегодня   нам   предстоит   более   подробно   познакомиться   с   одним   из   типов   питания, который   является   уникальным   по   множеству   позиций   на   нашей   планете.   Я   буду   их перечислять, а вы догадайтесь, о каком типе и способе питания идет  речь. 6          огромные успехи в изучении механизмов этого процесса были достигнуты лишь во второй половине ХХ столетия. этот   процесс   включает   в   себя,   по   крайней   мере,   три   важнейших   этапа: фотофизический, фотохимический и биохимический. если   бы   для   биологических   процессов   и   явлений   существовала   Книга   рекордов Гиннеса, то он занял бы там не один десяток  страниц. это   практически   единственный   процесс   в   живой   природе,   где   происходит преобразование одного вида энергии в другую благодаря этому процессу, существует весь органический  мир на нашей планете. благодаря этому процессу создается и поддерживается состав среды, необходимый для обитания всех живых организмов. этот   процесс   способствует   предохранению   поверхности   Земли   от   парникового эффекта и образованию защитного озонового экрана вокруг планеты. в результате этого процесса образуются сложные органические вещества. это   единственный   процесс,   который   снабжает   кислородом   атмосферу   и, следовательно, обеспечивает существование аэробных организмов. Конечно, этот процесс – фотосинтез, тип питания – автотрофный. Объявление темы   урока и целей (слайд №3).    «Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления на нашей планете».                                                                                   К.А.Тимирязев.                                                                     2.Эволюция  фотосинтеза. Убедиться в этом можно только хорошо, разобравшись в сущности этого процесса. Давайте вспомним из курса ботаники.  1. Какие условия необходимы для данного процесса? 2. Где осуществляется фотосинтез? Таким образом, главным органом  процесса фотосинтеза является лист растения, в клетках которого имеются специализированные органоиды ответственные за  фотосинтез – хлоропласты. Электронная микроскопия позволила, обнаружить в  мембранах  тилакоидов хлоропластов   зеленый   пигмент   –   хлорофилл,   без   которого   не   возможен   фотосинтез. Помимо хлорофилла для процесса фотосинтеза необходим и свет, и углекислый  газ, и вода.   Как   вы   думаете,   первые   живые   организмы   имели   внутри   своих   клеток хлоропласты?  Ответ обоснуйте Первые организмы, способные использовать для своего роста и развития солнечную энергию  были фотосинтезирующих бактерий, которые появились около 3 млрд. лет назад. Почему   же   зеленые   бактерии,   имеющие   уже   хлорофилл,   не   выделяли     в   процессе фотосинтеза кислород (слайд № 4)?             Усложнение клеточных структур в процессе исторического развития. [3].        Название  организмов Месторасположение хлорофилла Выделение  кислорода Тип питания Место  образования  органических  веществ при  фотосинтезе Бесцветные бактерии Зеленые  бактерии Сине­зеленые  водоросли Зеленые  водоросли Высшие  растения ­ цитоплазма цитоплазма хроматофор хлоропласт гетеротрофный ­ автотрофный цитоплазма автотрофный цитоплазма автотрофный хроматофор автотрофный хлоропласт                                            Сравните реакции двух типов фотосинтеза. 6СО2 + 2Н2S + световая энергия               (СН2О) +Н2О +2S   CО2 +2Н2О + световая энергия               (СН2О) +Н2О + О2 7 нет нет есть есть есть Бактериальный   фотосинтез   на   первых   этапах   не   сопровождался   выделением кислорода, так как источником водорода была не вода, а например сероводород, спирты, органические  кислоты, аминокислоты.  У сине­зеленых водорослей, а в последующем и у высших  растений при  фотосинтезе  стал выделяться в атмосферу свободный кислород  во время фотосинтеза из­за того,  что в качестве источника водорода  стала вода. Таким   образом,   автотрофный   тип   питания   начал   формироваться   на   основе гетеротрофного в бескислородной среде первичной атмосферы под влиянием меняющихся условий существования. Самым совершенным типом питания является фотосинтез. В 1905 г. англичанин  Блэкман экспериментально  доказал это. Его исследования позволили глубже понять природу фотосинтеза и доказать, что фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую. Где же происходят эти реакции? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо вспомнить особенности строения хлоропластов (слайд № 5).                                                         Строение хлоропласта. [4].                                                                                                         Капелька жира                        Наружная мембрана                                                                                                                                      Свободные                                                                                                                                      рибосомы 8                                                                                                                                      Одна из гран Внутренняя                                                                                                        Тилакоид  мембрана                                                                                                                                                                             ДНК хлоропласта                                                                                            Следовательно, световые реакции происходят в  мембранах хлоропластов, так как в них   локализованы   фотосинтезирующие   пигменты,   а   также   переносчики   электронов   и протонов,   которые   участвуют   в   поглощении   и   преобразовании   энергии   света. Биохимические     системы   синтеза   и   превращения   углеводов   функционируют   в   строме хлоропластов. В настоящее время   стало многое известно о расположении пигментов   в мембранах   тилакоидов.   Оказывается,   помимо   хлорофилла   в   мембранах   хлоропластов располагаются и другие вспомогательные фотосинтезирующие пигменты – каротиноиды и фикобилины. Называют их вспомогательными пигментами  силу того что, энергия квантов света,   поглощенных   этими   пигментами   передается   на   хлорофилл.   Вспомогательные пигменты, таким  образом, защищают  хлорофилл    не только от избытка света,  но и от окисления на ярком свету. Однако, несомненно, важнейшим компонентом хлоропластов является зеленый пигмент­  хлорофилл. Почему?  Опережающее задание учащихся  «Пигменты фотосинтеза» (слайд № 6). [3]. Пигменты   ­ важнейший аппарат фотосинтеза. По своей химической природе они образуют три группы: хлорофиллы, фикобилины и каротиноиды.            Главные фотосинтетические пигменты, их цвет и расположение Класс пигментов   Хлорофиллы   Хлорофилл А   Хлорофилл В   Хлорофилл С    Хлорофилл D               Цвет Распространение Сине­зеленый Желто­ зеленый Зеленый Зеленый У всех, кроме  фотосинтезирующих  бактерий У высших растений и зеленых  водорослей У бурых водорослей У красных водорослей   Бактериохлорофиллы А­D Бледно­ синий У фотосинтезирующих бактерий Каротиноиды   Каротины Оранжевые У всех, кроме  фотосинтезирующих 9   Ксантофиллы Фикобилины  Фикоэритрины Фикоцианин Желтые Красный Голубой бактерий У бурых водорослей У красных водорослей У цианобактерий Важнейшими являются хлорофиллы, так как  только они способны: 1. избирательно поглощать энергию света; 2. 3. преобразовывать   энергию   возбужденного   состояния   в   химическую   энергию запасать ее в виде энергии электронного возбуждения; первичных восстановительных и окислительных соединений. Основу   молекулы   хлорофилла   составляет   Мg­порфириновый   комплекс   (эта   часть молекулы гидрофильная)   и длинный высокомолекулярный «хвост» спиртов – фитола и метанола (гидрофобная) Хлорофилл А                                                                                                    СООСН3                                  С 32Н 30ОN 4Mg                                                                                          СООС 20Н39   Есть   четыре   вида     хлорофиллов   отличающиеся     химическим     строением,   а, следовательно, и спектром поглощения красных   и   синих лучей света.   Хлорофилл А обнаружен у всех фотосинтетиков, включая цианобактерии. Хлорофилл В представлен  у высших   растений   и   зеленых   водорослей,   причем   его   содержание   примерно   меньше содержания хлорофилла А. У бурых водорослей вместо хлорофилла В – хлорофилл С. Хлорофилл   Д   ­   самый   редкий,   найден   у   красных   водорослей.   Самым   известным   и распространенным фотосинтетическим пигментом является хлорофилл А, поглощающий максимально свет  длина волны  которого 700 нм       Спектр поглощения хлорофиллом А, В и каротиноидов (слайд 6). Хлорофилл А Хлорофилл В Каротиноиды 400                                500                                                  600                                                       700 Каротиноиды   ­   это   желтые   или   оранжевые   пигменты,   найденные   во   всех фотосинтезирующих   клетках.   В   зеленых   листьях   каротиноиды   обычно   незаметны   из­за наличия   в   хлоропластах   хлорофилл,   но   осенью,   когда   хлорофилл   разрушается,   они становятся заметными. Спектр поглощения каротиноидов характеризуется наличием трех 10 полос   в   области   400   до   550   нм.   Поглощенная   энергия   каротиноидами   передается хлорофиллу А и используется для фотосинтеза. Цианобактерии   и   красные   водоросли   содержат   фикобилины.   Фикоэритрины поглощают свет длиной 490, 546, 576 нм. Эта особенность позволяет красным водорослям, живущим   глубоко   под   водой,   осуществлять   фотосинтез,  пользуясь   слабым   голубовато­ зеленым светом, прошедшим сквозь толщу воды. Чем глубже обитают красные водоросли, тем больше они содержат фикоэритрина по сравнению с хлорофиллом. Таким   образом,   в   ходе   эволюции   водоросли   и   высшие   растения   научились синтезировать   различные   пигменты,   для   того,   чтобы   с   наибольшей   эффективностью улавливать   имеющийся     солнечный     свет   и   осуществлять   фотосинтез.   Относительное содержание разных пигментов зависит от вида организма, условий обитания, времени года. Объясните выражение   Роберта Майера (слайд № 7):  «Свет – вечно натянутая пружина, приводящая в действие механизм земной жизни». Да,  хлоропласт работает как преобразователь солнечной энергии,  ее аккумулятор. Использование солнечной энергии хлорофиллом – важнейшая черта фотосинтеза, а чтобы падающий   свет   максимально   использовать   в   мембранах   тилакоидов   образовались фотосистемы.   Каждая,   из   которых   состоит   из   набора   молекул   фотосинтезирующих пигментов, передающих энергию на одну молекулу главного пигмента, которая получила название реакционным центром или энергетической ловушкой и   определенным набором ферментов­ переносчиков. Именно здесь  происходит преобразование световой энергии в химическую.    Первая   фотосинтезирующая   система,     с   точки   зрения   эволюции,   появилась   у фотосинтезирующих   бактерий,   которые   жили   около   3   млрд.   лет   назад.   В   глубокой древности   в   условиях   бескислородной   атмосфере   эти   бактерии   были   единственными организмами, способными использовать для своего роста и развития солнечную энергию.                  Схематическое изображение эволюции фотосинтеза (слайд №8). [3].                      Водоросли и высшие растения Цианобактерии Пурпурные серые фотосинтетические бактерии Зеленые фотосинтезирующие бактерии Анаэробные сбраживающие бактерии В ходе эволюции у сине­зеленых водорослей, а затем у всех настоящих водорослей, появилась фотосистема ­II, способная разлагать воду. Судя по результатам биохимических и   электронно­микроскопических   исследований,   каждая   фотосистема     образована вспомогательными   пигментами   (хлорофиллами   и   каротиноидами),   которые   передают энергию  молекуле  ловушке,  как правило,  с пигментом  Р690 или  Р700. В ней  световая энергия преобразуется в химическую. Схематическое представление об энергетических ловушках в фотосистемах I и II  (слайд 8). [3].               Фотосистема II                                                                  Фотосистема I 11                                                                 Хл А                                            Хл В 650                      Хл В   640                                                                                                                                                                                      Хл А 670                       Хл А 660                                                                         Хл а 680                            Хл А                                                                                 Хл А                             670                                                                                     690                  Р 680                                  Ловушки                                         Световая реакция II                                                          Световая реакция I 3. Световая и темновая  фазы фотосинтеза.               .                                Схема процессов фотосинтеза (слайд 9). [3]. НАДФ  = НАДФ*Н2 переносчики электронов   Z Я Пластохинон                                                                         АДФ Z Я                                                                                                                              4                               2                         АТФ                                                       Цитохром В                             О2 12                                                                Цитохром f Р700                                                                                                                                 2Н2О Фотосистема                                                        Пластоцианин I                                                                                                                                                                                                                         4Н+ Р680 Фотосистем а II Каждая   фотосистема   содержит   около   300   молекул   хлорофилла, взаимодействующих   между   собой.   Как?     Кванты   света   поглощаются   фотосистемой  I  , возбужденный светом электрон выбрасывается из реакционного центра Р700 и по цепи переносчиков   электронов   переносятся   на   НАДФ,   восстанавливая   его   в   НАДФ*   Н. Возникшая   при   этом   в   реакционном   центре   Р700   «дырка»   заполняется   электроном, который   возбуждается   светом   в   фотосистеме  II,   ее   реакционном   центре   Р680.   Этот возбужденный   электрон   перемещается   по   цепи   переносчиков   и   заполняет   «дырку»   в фотосинтезе. По пути вниз этот богатый энергией электрон расходует ее на синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. «Дырка», возникшая в фотосистеме  II, в свою очередь заполняется электронами, которые образуются в результате фотолиза воды. Обогащенная энергией   НАДФ*Н   и   АТФ   используются   для   синтеза   глюкозы   в   темновой   фазе фотосинтеза. Следовательно,     водоросли   и   высшие   растения       в   ходе   эволюции   научились синтезировать   различные   пигменты   для   того,   чтобы   с   наибольшей   эффективностью улавливать солнечный свет и осуществлять синтез органических веществ. Групповая работа класса.  Задание  для  I  варианта:  прочитайте в тексте параграфа № 24, стр.90 о световой фазе   фотосинтеза.   Рассмотрите   в   учебнике   рисунок   №   41   стр.   90   и   составьте характеристику этой фазы по таблице №   52   в рабочей тетради   стр.66. Ответьте на вопрос: Почему первая стадия фотосинтеза была названа световой? [4, 1]. Задание для  II  варианта: прочитайте в тексте параграфа № 24 стр.91 о темновой фазе фотосинтеза. Рассмотрите в учебнике рисунок № 41 и составьте характеристику этой фазы по  таблице  № 52  в рабочей тетради стр.66. Ответьте на вопрос: Почему вторая фаза фотосинтеза была  названа темнотой? [4, 1]. Ответ I варианта:  процессы, происходящие в световой фазе фотосинтеза (слайд № 10): 1.свет   поглощается   молекулой   хлорофилла   и   один   из   его   электронов   получает дополнительную энергию­ возбуждение молекул хлорофилла. 2. фотолиз воды.           Н2О         Н+ + ОН­ ОН­           е­ + ОН+ 4ОН+          2Н2О +О2 Итоговая формула: 2Н2О           О2 + 4Н+. 13 3.восстановление переносчика водорода.            НАДФ + 2Н+  + 2е­                НАДФ * Н2 4. синтез АТФ.           АДФ + Ф      =   АТФ.  О роли растений и  хлорофилла на Земле высказывался К.А.Тимирязев (слайд 11): «Растение­посредник между небом и Землей. Оно – истинный Прометей, похитивший огонь с неба. А хлорофилловое зерно­фокус, точка в мировом пространстве, куда с одного конца поступает солнечная энергия, а с другого берут начало все проявления жизни на Земле». Ответ  II  варианта: для темновых реакций, которые протекают в строме, свет не нужен,  восстановление СО2 происходит за счет  энергии АТФ и восстановительной силы НАДФ*Н2, образующихся при световых реакциях.  Процессы, происходящие  в темновой фазе фотосинтеза  (слайд № 12). 6CO2 + 12НАДФ * H2 +18 АТФ            C6H12O6 +12НАДФ + 18АДФ +18H3PO4 +6Н2О     Темновые реакции контролируются ферментами. Последовательность этих реакций была определена в США Кальвином, Бенсоном и Бессемом в период с 1946 по 1953.; в 1961г. Мелвину Кальвину была присуждена за эту работу Нобелевская премия. Применение в исследованиях меченого углерода в углекислом газе показало, что скорость   темновых реакций очень велика и длится всего одну секунду.                  СО 2 +  С5                  С6                2С3                          4. Космическая роль зеленых растений и управление фотосинтезом. [3].        Уникальность и общебиологическое значение фотосинтеза определяется тем, что ему всецело   обязано   своим   существованием   все   живое   нашей   планеты,   так   как   ежегодно растения (слайд № 13):  фиксирует ­900 *1015 кДж; усваивает ­170 млрд. т СО2;  разлагает­ 130 млрд. т. Н2О; выделяет­ 200 млрд. т. О2.   При   всей   грандиозности   масштабов   природный   фотосинтез   –   медленный   и малоэффективный   процесс:   зеленый   лист   использует   для   фотосинтеза   всего   около   1% падающей на него солнечной энергии.  Слайд   №   13.  «   Ни   человек,   ни   животное,   ни   грибы,   ни   растения,   лишенные хлорофилла не могут усвоить энергию непосредственно от Солнца, хотя для жизни энергия   необходима.   Это   может   сделать   только   зеленое   растение.   Его   роль   – «космическая».   На   земле   благодаря   зеленому   растению   накапливается   энергия, которая поступила из космоса от Солнца. При чем накапливается она в такой форме, которая доступна для других организмов»                                                                                                        К.А. Тимирязев. Значение фотосинтеза. 1. Образуются органические вещества из неорганических. 2. Поддерживает состав атмосферы. 3. Предотвращает перегрев Земли, удаляя из атмосферы углекислый газ. 4. Создает озоновый слой.    Какие факторы способны снизить эффективность процесса фотосинтеза (слайд № 14)?                                          5. Факторы, влияющие на скорость фотосинтеза. 14      освещенность      Концентрация    О2 и СО2                Температура       водоснабжение    Загрязнение  окружающей среды    Заболевания       растений    При одновременном влиянии нескольких факторов скорость химического процесса лимитируется  тем   фактором,  который  ближе   всех  к  минимальному  уровню:   изменение именно этого фактора будет непосредственно влиять на данный процесс. Этот принцип впервые был установлен Блэкманом в 1905 г. С тех пор было неоднократно показано, что разные   факторы,   могут   взаимодействовать   между   собой   и   совместно   лимитировать процесс, хотя часто  один из них все же главенствует.                                                     График скорости реакции (слайд № 14).             Д еза нт си то фо ть  ос ор Ск                                                         Г                            Интенсивность освещения Если по горизонтальной оси отложить изменение того или иного фактора, то во всех случаях   мы   получим   графики,   сходные   с   кривой.   На   всех   таких   графиках   скорость фотосинтеза сначала возрастает линейно (на том участке, где данный фактор является лимитирующим), а затем увеличивается все медленнее и, наконец, стабилизируется, когда лимитирующим становится другой фактор Следовательно, повысить  продуктивность сельскохозяйственных  растений можно за счет повышения до определенных пределов уровня углекислого газа   и температуры, улучшения   освещения   и   влажности,   создания   сортов   с   вертикальным   расположением листьев.                   6. История учения о фотосинтезе (слайд № 15). [3]. 1772 г. Англичанен  Джозеф Пристли – выделяется кислород в ходе фотосинтеза.  1773г.  Ломоносов М.В ­ «Тучные дерева, что на бесплодном песку корень свой утвердили, жирный тук из воздуха впитывают, ибо не могут получить из бессочной земли достаточно смоляной материи» 15 1779г.   ГолландецЯн   Иген­Фус   (Ингенхаус)   –   фотосинтез   происходит   только   на   свету. 1782г. Француз Сенебье ­  растению для процесса фотосинтеза необходим углекислый газ. 1785 г. Швед Никола Теодор Соссюр ­ растению для процесса фотосинтеза необходима вода.   1905г Англичанин  Блэкман ­ фотосинтез состоит из 2 фаз. 1961г.   Мелвин   Кальвин   была   присуждена   последовательности реакций в темновой фазе.   Нобелевская   премия   за   изучение   IV. Вывод по уроку.  Мы   с вами познакомились с удивительным типом питания живых организмов и его способами. Вся жизнь на Земле связана с этими процессами, но главная роль, несомненно, принадлежит   фотосинтезу.   Именно   поэтому   так   говорил   о   фотосинтезе   наш   русский ученый К.А.Тимирязев (слайд № 16): «Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления на нашей планете».  V. Закрепление знаний (слайд № 17). [6]. 1. В   каких   органеллах   клетки   осуществляется   процесс   фотосинтеза   (митохондрии, рибосомы, хлоропласты, хромопласты)? 2. Где сосредоточен пигмент хлорофилл (оболочка хлоропласта, строма, граны)? 3. Какие лучи спектра поглощают хлорофилл (красные, зеленые, фиолетовые)? 4. При   расщеплении   какого   соединения   выделяется   свободный   кислород   при фотосинтезе (СО2, Н 2О, АТФ)? 5. В какую стадию фотосинтеза образуется свободный кислород (темновую, световую, 6. Что происходит с АТФ в световую стадию (синтез, расщепление)? 7. На   какой   стадии   в   хлоропласте   образуется   первичный   углевод   (световой, постоянно)? темновой)? 8. Расщепляется ли молекула СО 2 при синтезе (да, нет)? 9. Какую   роль   играют   ферменты   при   фотосинтезе   (нейтрализуют,   катализируют, расщепляют)? 10. Какой способ питания у человека (автотрофный, гетеротрофный)? 11. Какие растения создают наибольшую биомассу и выделяют большую часть            кислорода (споровые, семенные, водоросли, грибы)?  VI. Домашнее задание  (слайд  № 18). Изучить  текст параграфа  № 24 ответить на вопросы, заполнить в рабочей тетради таблицу № 52  стр. 66. Общий вывод по уроку. Оценка работы учащихся на уроке.                                                                Методическое обеспечение. 1. Бодрова Н.Ф. Рабочая тетрадь по биологии. Общая биология. 10­11класс. ­ Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет, 2004.­74с. 2. Бодрова Н.Ф. Изучение курса «Общая биология» в 10­11 классах. Часть 2. Поурочное планирование.   Книга   для   учителя.   –   Воронеж:   Воронежский   государственный педагогический университет, 2005.­152с. 3. Грин Н., Стаут., Тейлор Д. Биология: В 3­х т. Т.1.: Пер. с англ./ Под ред. Сапера. – М.: Мир, 1990.­368с. 16 4.   Каменский   А.А.   Общая   биология.   10­11   класс:   учебник     для   общеобразовательных учреждений / А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник.­ 2­е изд., стереотип.­ М.: Дрофа, 2006.­ 367с.  5. Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. ­ М.: ВАКО, 2006.­ 464с. 6. Пименов А.В. Уроки биологии в 10­11 классах. Часть I. Развернутое планирование/ А.В. Пименов;   художник   Соколов   Г.В.­   Ярославль:   Академия   развития,   2006.­   288с.:   ил.­ (Серия: «Учитель года России»).