Фотосинтез:світлова та темнова фаза.

1. Історія відкриття процесу фотосинтезу

       6 СО ₂  + 6 Н ₂ О    →  С₆ Н ₁₂ О₆ + 6 О ₂ ↑

а) Аристотель - «Ґрунтова теорія живлення рослин»

Вчений давньої Греції Аристотель звернув увагу на те, що живлення рослин відрізняється від живлення тварин. Який висновок він зробив, щодо отримання поживних речовин рослинами?

б) Ван Гельмонт -  «Водна теорія живлення рослин»

Біля 300 років тому голландський вчений Ван Гельмонт 5 років вирощував гілку верби в горщику з ґрунтом. Рослина виросла, а вага ґрунту практично не змінилася.

Який висновок зробив вчений?

в) Джозеф Пристлі  - «Повітряна теорія живлення рослин»

У 18 столітті англійський вчений Джозеф Пристлі провів дослід: під ковпак він посадив мишу, вона померла. Коли він посадив мишу разом з гілкою м’яти, вона продовжувала жити. Який висновок зробив вчений?

г) К.А.Тімірязєв – «Значення світла для процесу фотосинтезу»

Російський вчений К.А.Тімірязєв назвав зелені рослини посередниками між Сонцем і Землею. Чому?

2.Де відбувається фотосинтез

Фотосинтез – це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу і води в листках зелених рослин за участю світла і виділення кисню.

Фотосинтез здійснюють як одноклітинні живі організми(ціанобактерії та водорості),так і багатоклітинні(водорості та наземні рослини).

Фотосинтез може відбуватися в усіх частинах організму,що містять хлоропласти.Крім хлоропластів існують також інші типи пластид-хромопласти й лейкопласти.Але фотосинтез у них не відбувається.

У результаті фотосинтезу з вуглекислого газу й води за допомогою сонячної енергії утворюються вуглеводи:

        6 СО ₂  + 6 Н ₂ О + Енергія світла    →  С₆ Н ₁₂ О₆ + 6 О ₂ ↑

Цей процес складається з двох основних фаз-світлової і темнової.

Світлова фаза фотосинтезу

При потраплянні світла на фото систему ІІ, від її реакційного центру Р₆₈₀ відриваються два електрони, які передаються переносниками в електронно-транспортний ланцюг. Хлорофіл стає збудженим і забирає електрони від молекули води. Вода при цьому розпадається на протони Н⁺ і вільний кисень О₂. Таке світло залежне розщеплення молекули води називається фотолізом. Відірвані електрони передаються переносниками в електронно-транспортний ланцюг. Під час руху електронів відбувається процес фотофосфорилювання – синтезується енергія АТФ.

Одночасно з фото системою ІІ збуджується фото система І, з реакційним центром Р₇₀₀. Відірвані електрони і протони від реакційного центру ідуть на відновлення НАДФ⁺, внаслідок утворюється НАДФ.Н₂. Відновлення хлорофілу реакційного центру Р₇₀₀ відбувається за рахунок електронів , які пройшли через електронно-транспортний ланцюг від фотосистеми ІІ.

Висновок: Під час світлової фази фотосинтезу утворюються:

1. О₂

2. АТФ

НАДФ.Н₂

Темнова фаза фотосинтезу

Починається з фіксації СО ₂ ферментом РиБФ (рибульозобіфосфат), п’ятивуглецевим з’єднанням. Внаслідок утворюється шести вуглецеве з’єднання, яке є нестійким і відразу ж розпадається на дві молекули ФГК ( фосфогліцеринової кислоти). За рахунок продуктів світлової фази АТФ і НАДФ.Н₂  відбувається відновлення ФКГ до трьох вуглецевих цукрів – ТФ, з яких утворюється глюкоза С₆Н₁₂О₆.  Частина ТФ повертається в цикл у вигляді РиБФ, тому процес є циклічним і називається циклом Кальвіна, на честь вченого, який відкрив цей процес.

Біологічне значення та планетарна роль фотосинтезу.

1. Утворюються органічні речовини, якими живляться всі гетеротрофні організми.

2. Виділяється кисень, яким дихають всі аеробні організми.

3. З кисню утворюється озоновий шар, який не пропускає на землю пагубні для всього живого ультрафіолетові промені.

Біологічне значення та планетарна роль клітинного дихання.

Фотосинтез є дуже важливим процесом не тільки для рослин,але і для інших живих організмів.

Про біологічне значення та планетарну роль клітинного дихання подивіться відео:

Підпишіть будову хлоропласта:

Виберіть із кожної колонки одну правильну , на вашу думку, відповідь про органелу , зображену на малюнку. Запишіть три цифри послідовно в клітинках.