ПРЕЗЕНТАЦИЯ Особенности пластического обмена у растений
презентация к уроку по биологии

Слайд 1

Автор: Галда Елена Николаевна, Учитель биологии МОУ «СОШ №10»

Слайд 2

. Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм) – это совокупность реакций синтеза в организме, идущих с затратой энергии. Он включает следующие основные стороны: Биосинтез белка Биосинтез липидов Биосинтез углеводов Биосинтез нуклеиновых кислот

Слайд 3

. Зеленые растения – автотрофные организмы , способные самостоятельно синтезировать все необходимые для жизнедеятельности органические вещества, используя в качестве источника углерода простое неорганическое вещество – диоксид углерода СО2, который находится в избытке в окружающей атмосфере. При этом для осуществления биосинтеза растения используют энергию солнечного света, т.е. являются фототрофами .

Слайд 4

. Фотосинтез – один из наиболее важных процессов пластического обмена. Что же такое ФОТОСИНТЕЗ? Фотосинтез – это процесс превращения энергии света в энергию химических связей органических соединений в хлоропластах растительной клетки. Фотосинтез – это биосинтез углеводов в растительной клетке , образование органических веществ (глюкоза) из неорганических (углекислый газ и вода) зелеными растениями на свету. При этом побочным продуктом является КИСЛОРОД.

Слайд 5

Значение фотосинтеза. Фототрофы – зеленые растения и цианобактерии – аккумулируют энергию солнечного света в виде энергии химических связей. Все живое на земле так или иначе зависит от фототрофов, которые поставляют гетеротрофам углерод и энергию в виде готовых органических соединений. По большему счету автоторофы стоят в начале всех пищевых цепей на земле. Побочный продукт фотосинтеза – кислород – используется аэробами для дыхания, т.е. для катаболизма. Запасы всех горючих полезных ископаемых на нашей планете – это продукт сложных химических превращений растений, живших на Земле миллионы лет назад. Таким образом, человек, сжигая газ или уголь, использует энергию Солнца, аккумулированную когда-то древними растениями.

Слайд 6

Процесс фотосинтеза включает очень много реакций, осуществляемых благодаря различным пигментам, ферментам, коферментам и др. Хлорофиллы - основные пигменты, но еще есть каротиноиды и фикобилины. У растений распространены два пути фотосинтеза : C 3 и С 4 . У других организмов есть своя специфика реакций. Общее – во всех них в общей сложности происходит преобразование энергии фотонов в химическую связь.

Слайд 7

В зеленых клетках растений при участии диоксида углерода и воды происходит синтез простого сахара – например, глюкозы, в ковалентных связях которой и накоплена энергия. Весь процесс фотосинтеза условно разделяют на две фазы — световую и темновую. Для первой необходимо световое излучение (hν), дающее энергию для протекания реакций. Темновая фаза от света не зависит, необходимая для ее процессов энергия накоплена в первую фазу. У растений фотосинтез протекает в хлоропластах. Из первичных углеводов, образовавшихся в процессе фотосинтеза, потом синтезируются полисахариды, аминокислоты, белки, жирные кислоты и др. Суммарно уравнение фотосинтеза можно записать так: 6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2 Атомы углерода растения берут из углекислого газа, а атомы кислорода, входящие в состав О2, из воды.

Слайд 8

Основной пигмент фотосинтеза – хлорофилл – находится в мембране тилакоидов. Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый свет, зеленый отражают, что дает растениям зеленый цвет. Стопки тилакоидов образуют граны, расположенные в шахматном порядке. Это нужно для того, чтобы хлорофилл как можно более эффективно улавливал фотоны.

Слайд 9

.

Слайд 10

Включает Нециклическое фосфорилирование Фотолиз воды Реакции происходят на мембранах тилакоидов, где находятся 2 фотосистемы: ФОТОСИСТЕМА I Она содержит хлорофилл а 1 , поглощающий свет с длинной волны 700 нм, возбужденные электроны, передвигаясь по цепи переносчиков, участвуют в фотолизе воды – распада воды под действием света: Электроны и ионы водорода реагируют с НАДФ+(никотинамидадениндинуклеотидфосфатом), восстанавливая его до НАДФ·Н, являющегося восстановителем в темновую фазу. восстановление НАДФ + до НАДФ ⋅ Н .

Слайд 11

-ФОТОСИСТЕМА II : Молекулы хлорофилла а II поглощают свет с длиной волны 680нм. Возбужденные электроны переносятся по системе цитохромов на молекулы хлорофилла а I , на место тех электронов, которые участвовали в фотолизе воды. При этом часть энергии электронов используется для синтеза АТФ. На место этих ушедших электронов в хлорофилл а II становятся электроны гидроксогрупп, образовавшихся при фотолизе. Гидроксогруппы превращаются в гидроксил-радикалы: ОН- - е = ОН· . Они неустойчивы и тут же превращаются в воду и кислород: 4 ОН· = 2Н 2 О + О 2 . Т.е. кислород образуется вследствие фотолиза воды. Накопленные НАДФ·Н и АТФ являются источником энергии для процессов темновой фазы.

Слайд 12

Процессы темновой фазы протекают в строме хлоропластов, со светом эти процессы напрямую не связаны, однако значительная часть ферментов, катализирующих реакции темновой фазы, активны на свету . В строму из тилакоидов поступают накопленные в световую фазу богатые энергией НАДФ·Н и АТФ. Они используются в различных процессах метаболизма растений, в основном для восстановления СО 2 до глюкозы, но также для ассимиляции нитрата и аммония из почвы. Темновая фаза представляет собой цепь реакций преобразования атмосферного СО 2 , приводящих к образованию глюкозы и других простых органических веществ. Первая реакция в этой цепи – фиксация СО 2 пентозным сахаром рибулозофосфатом (РиБФ) – карбоксилирование. В результате образуется нестойкое шестиуглеродное соединение, распадающееся на 2 молекулы фосфоглицериновой кислоты (ФГК). Затем происходит цепь реакций, приводящих к преобразованию ФГК через ряд промежуточных продуктов в глюкозу. Энергию на эти реакции поставляют НАДФ·Н и АТФ . Цикл этих реакций получил название «цикл Кальвина»: 3CO 2 + 6НАДФ·Н+6H + + 9 АТФ → C 3 H 7 O 3 -PO 3 + 3H 2 O + 6 НАДФ + + 9 АДФ+8 Ф н . ФГК на глюкозу Кроме глюкозы, в процессе фотосинтеза образуются другие мономеры сложных органических соединений — аминокислоты, глицерин и жирные кислоты, нуклеотиды. В настоящее время различают два типа фотосинтеза: С3- и С4-фотосинтез.

Слайд 14

Список литературы: Полевой В.В. Физиология растений. - М.: “Высшая школа”, 1989 Клейтон Р. Фотосинтез. Физические механизмы и химические модели. - М., 1984. Кретович В.Л. Биохимия растений. М., 19864. Овчинников Н.Н. Фотосинтез. - М: Просвещение, 1972. Андреева Т.Ф. Фотосинтез и азотный обмен листьев.- М: Наука, 1969. Рабинович Е. Фотосинтез. - М: Издательство иностранной литературы, 1959 Лебедев, С. И. Физиология растений: учеб. для студентов вузов / С. И. Лебедев. – Изд. 3-е, перераб. и доп.– М.: Агропромиздат, 1988. – 544 с. Судьина Е.Г. Фотосинтез - основа жизни. - Киев: Издательство академии наук украинской ССР, 1962 8. Якушкина Н.И. Физиология растений.- М.: Просвещение, 1993.