Скачать презентацию 1 2 3 4 ХЕМОСИНТЕЗ ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ФОТОСИНТЕЗУ Скачать презентацию 1 2 3 4 ХЕМОСИНТЕЗ ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ФОТОСИНТЕЗУ

Хемосинтез та фотосинтез.pptx

  • Количество слайдов: 35

1. 2. 3. 4. ХЕМОСИНТЕЗ ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ФОТОСИНТЕЗУ ФАЗИ ФОТОСИНТЕЗУ ГЛОБАЛЬНА РОЛЬ ФОТОСИНТЕЗУ 1. 2. 3. 4. ХЕМОСИНТЕЗ ІСТОРІЯ ВИВЧЕННЯ ФОТОСИНТЕЗУ ФАЗИ ФОТОСИНТЕЗУ ГЛОБАЛЬНА РОЛЬ ФОТОСИНТЕЗУ

Хемосинтез – процес створення органічних речовин, внаслідок окислення неорганічних Характерний для деяких груп бактерій: Хемосинтез – процес створення органічних речовин, внаслідок окислення неорганічних Характерний для деяких груп бактерій: залізобактерій, сіркобактерій, нітрифікуючих бактерій Відкритий С. М. Виноградським в 1887 р.

До сіркобактерій відносять багато фототрофних пурпурових і зелених бактерії, деякі ціанобактерії, а також ряд До сіркобактерій відносять багато фототрофних пурпурових і зелених бактерії, деякі ціанобактерії, а також ряд нефотосинтезуючих бактерій, які мешкають в прісних і солоних водах. Енергію для синтезу органічних речовин вони отримують, окислюючи сірководень: Ці бактерії здатні окислювати двовалентне залізо до тривалентного й використовувати при цьому енергію на засвоєння вуглецю з вуглекислого газу або карбонатів. Вони відіграють велику роль у кругообігу заліза в природі. Завдяки їх життєдіяльності на дні боліт і морів утворюється кількість відкладених руд заліза і марганцю. Ці бактерії окислюють аміак до азотистої кислоти або її самої далі до азотної кислоти. Нітрифікація проходить в дві стадії, які здійснюються різними мікроорганізмами. Перша стадія – окислення аміаку до азотистої кислоти, яке здійснюють нітрозні бактерії (за наступним механізмом: NH 3 + O 2 + НАДН 2 = NH 2 OH + +H 2 OOH + НАД+ NH 2 OH = (HNO) + 2 e + 2 H+ (HNO) = N 2 O NH 2 OH + O 2 = NO-2 + H 2 O + H+ Друга стадія – окислення аніону азотистої кислоти до аніону азотної, що здійснюється нітратними бактеріями

ХЕМОСИНТЕЗ У СІРКОБАКТІРКЕРІЙ ХЕМОСИНТЕЗ У СІРКОБАКТІРКЕРІЙ

ФОТОСИНТЕЗ – ПРОЦЕС СТВОРЕННЯ ОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН (ГЛЮКОЗИ, ЯКА ТРАНСФОРМУЄТЬСЯ В КРОХМАЛЬ) З ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ ФОТОСИНТЕЗ – ПРОЦЕС СТВОРЕННЯ ОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН (ГЛЮКОЗИ, ЯКА ТРАНСФОРМУЄТЬСЯ В КРОХМАЛЬ) З ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ І ВОДИ ЗА РАХУНОК ПЕРЕТВОРЕННЯ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ЕНЕРГІЮ ХІМІЧНИХ ЗВ’ЯЗКІВ, ЯКИЙ ВІДБУВАЄТЬСЯ НА МЕМБРАНАХ ТИЛАКОЇДІВ ХЛОРОПЛАСТА РОСЛИННИХ КЛІТИН, А ТАКОЖ ДЕЯКИХ БАКТЕРІЙ ТА НАЙПРОСТІШИХ

1 день Вага верби 5 фунтів Вага ґрунту 200 фунтів через 5 років Вага 1 день Вага верби 5 фунтів Вага ґрунту 200 фунтів через 5 років Вага верби 169 фунтів Вага ґрунту 199 фунтів Бельгійський природодослідник Ян-Батіста ван Гельмонт за результатами своїх дослідів зробив висновок, що рослинна маса збільшується, виключно, тільки за рахунок води, тоді як ґрунт в цьому процесі участі не бере

Англійський хімік звернув увагу на «псування» повітря в герметичній посудині свічкою (повітря переставало бути Англійський хімік звернув увагу на «псування» повітря в герметичній посудині свічкою (повітря переставало бути здатним підтримувати горіння, поміщені в нього тварини задихалися), що горіла, і «виправлення» його рослинами. Прістлі зробив висновок, що рослини виділяють кисень, необхідний для дихання і горіння, проте не відзначив, що для цього рослинам потрібне світло

Голандський лікар Ян Інгенгауз підчас експериментау з’ясував, що рослини здатні виділяти кисень лише при Голандський лікар Ян Інгенгауз підчас експериментау з’ясував, що рослини здатні виділяти кисень лише при наявності сонячного світла, і що тільки їх зелені ділянки здатні забезпечити виділення кисню

Швейцарський вчений Жан Сенеб’е довів, що крім виділення кисню, рослини поглинають вуглекислий газ і Швейцарський вчений Жан Сенеб’е довів, що крім виділення кисню, рослини поглинають вуглекислий газ і синтезують на світлі органічну речовину

Французький фізіолог Жан Батіст Буссенго та швейцарський біохімік Ніколя-Теодор де Соссюр підчас лабораторних досліджень Французький фізіолог Жан Батіст Буссенго та швейцарський біохімік Ніколя-Теодор де Соссюр підчас лабораторних досліджень дійшли висновку, що вода також використовується рослинами в процесі фотосинтезу

Французькі вчені П’єр Жозеф Пелетьє і Жозеф Б’єнеме Каванту вперше виділили з листків зелену Французькі вчені П’єр Жозеф Пелетьє і Жозеф Б’єнеме Каванту вперше виділили з листків зелену речовину – хлорофіл

Юліус Роберт фон Майер на підставі закону збереження енергії постулював, що рослини перетворюють енергію Юліус Роберт фон Майер на підставі закону збереження енергії постулював, що рослини перетворюють енергію сонячного світла в енергію хімічних зв'язків

Німецький ботанік Юліус фон Сакс довів, що співвідношення об’ємів поглиненого рослинами вуглекислого газу і Німецький ботанік Юліус фон Сакс довів, що співвідношення об’ємів поглиненого рослинами вуглекислого газу і виділеного кисню становить 1: 1, а також продемонстрував утворення зерен крохмалю в процесі фотосинтезу

Німецький хімік, ботанік Вільгельм Пфеффер назвав процес створення рослинами органічної речовини за допомогою сонячного Німецький хімік, ботанік Вільгельм Пфеффер назвав процес створення рослинами органічної речовини за допомогою сонячного світла – фотосинтезом

Климент Аркадійович Тімірязев показав, що фотосинтез проходить з найбільшою інтенсивністю в тих ділянках сонячного Климент Аркадійович Тімірязев показав, що фотосинтез проходить з найбільшою інтенсивністю в тих ділянках сонячного спектру, де знаходяться максимуми поглинання їх хлорофілом

Американський фізіолог Деніел Ізраел Арнон встановив механізм світлової стадії фотосинтезу Американський фізіолог Деніел Ізраел Арнон встановив механізм світлової стадії фотосинтезу

Американський біохімік Мелвін Елліс Калвін описав суть процесу (реакції темнової фази фотосинтезу) асиміляції CO Американський біохімік Мелвін Елліс Калвін описав суть процесу (реакції темнової фази фотосинтезу) асиміляції CO 2 з використанням ізотопів вуглецю

ВІДЕОФІЛЬМ “ВІДКРИТТЯ ФОТОСИНТЕЗУ” ВІДЕОФІЛЬМ “ВІДКРИТТЯ ФОТОСИНТЕЗУ”

РОЗРІЗНЯЮТЬ ДЕКІЛЬКА РІЗНОВИДІВ ХЛОРОФІЛУ РОЗРІЗНЯЮТЬ ДЕКІЛЬКА РІЗНОВИДІВ ХЛОРОФІЛУ

ТИП Хлорофіл a Хлорофіл b Хлорофіл c 1 Хлорофіл c 2 Хлорофіл d Молекулярна ТИП Хлорофіл a Хлорофіл b Хлорофіл c 1 Хлорофіл c 2 Хлорофіл d Молекулярна формула C 55 H 72 O 5 N 4 Mg C 55 H 70 O 6 N 4 Mg C 35 H 30 O 5 N 4 Mg C 35 H 28 O 5 N 4 Mg C 54 H 70 O 6 N 4 Mg C 3 група -CH=CH 2 -CHO C 7 група -CH 3 -CHO -CH 3 C 8 група -CH 2 CH 3 -CH=CH 2 -CH 2 CH 3 C 17 група -CH 2 CH 2 COO- -CH=CHCOOH -CH 2 COO- C 17 -C 18 сполука Одинарна Подвійна Одинарна Наявні в Універсально Переважно рослини Різноманітні водорості Ціанобактерії

Для більш повнішого використання світла, яке попадає на листки, енергія фотонів підсилюється 200 -400 Для більш повнішого використання світла, яке попадає на листки, енергія фотонів підсилюється 200 -400 молекулами фотосистеми і передаеться до одної молекули хлорофілу – реакційного центру, який і приймає участь в фотохімічних реакціях

Мембрана хлоропласта е е ядро е е СВІТЛОВА ФАЗА ПОЧИНАЄТЬСЯ З ДІЇ ФОТОНУ СВІТЛА Мембрана хлоропласта е е ядро е е СВІТЛОВА ФАЗА ПОЧИНАЄТЬСЯ З ДІЇ ФОТОНУ СВІТЛА НА АТОМИ МОЛЕКУЛ ХЛОРОФІЛУ, ЯКІ ПЕРЕХОДЯТЬ В ЗБУДЖЕНИЙ СТАН – ЕЛЕКТОНИ ПОЧИНАЮТЬ ШВИДШЕ ОБЕРТАТИСЯ ПО СВОЇХ ОРБІТАХ, А З ОСТАННЬОЇ ОРБІТИ ЕЛЕКТРОН ВІДРИВАЄТЬСЯ І ПЕРЕХОДИТЬ НА ЗОВНІ МЕМБРАНИ ХЛОРОПЛАСТА

Н 2 О 4 ОН ОН + + Н 2 Н 2 О + Н 2 О 4 ОН ОН + + Н 2 Н 2 О + О 2 НАСТУПНИЙ ЕТАП – РОЗКЛАД (ФОТОЛІЗ) ВОДИ, ВНАСЛІДОК ЯКОГО ЕЛЕКТРОНИ ВІДНОВЛЮЮТЬ МОЛЕУЛУ ХЛОРОФІЛУ, ПРОТОНИ ВОДНЮ НАКОПИЧУЮТЬСЯ НА ВНУТРІШНІЙ МЕМБРАНІ ХЛОРОПЛАСТА, А ІОНИ ГІДРОКСИЛУ НЕСТІЙКІ (їм також необхідні ( электрони) – ТОМУ УТВОРЮЄТЬСЯ ВОДА І КИСЕНЬ, ЯКИЙ ВИДІЛЯЄТЬСЯ В АТМОСФЕРУ КИСЕНЬ

ФОТОСИСТЕМА І 1 АТФ-синтетаза Н+ 2 Н+ е- АТФ е. КОЛИ ПРОТОНИ ВОДНЮ НАКОПИЧУЮТЬСЯ ФОТОСИСТЕМА І 1 АТФ-синтетаза Н+ 2 Н+ е- АТФ е. КОЛИ ПРОТОНИ ВОДНЮ НАКОПИЧУЮТЬСЯ НА ВНУТРІШНІЙ МЕМБРАНІ ТИЛАКОЇДА, А ЕЛЕКТРОНИ НА ЗОВНІШНІЙ РАЗОМ З НАДФ, ВИНИКАЄ РІЗНИЦЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ ПОТЕНЦІАЛІВ, І ПРОТОНИ ВОДНЮ, ЧЕРЕЗ КАНАЛ ФЕРМЕНТУ АТФ-СИНТЕТАЗИ, РУХАЮТЬСЯ ДО ЕЛЕКТРОНІВ, УТВОРЮЮЧИ АТОМИ ВОДНЮ, А ТАКОЖ СИНТЕЗУЮТЬСЯ МОЛЕКУЛИ АТФ; водень приєднується до НАДФ, утворюючи НАДФ*Н

АТФ-синтетази Фотон світла Ланцюг цитохромів АТФ Фосфорилювання Хлорофіл НАДФ Вода (Н 2 О) ОН- АТФ-синтетази Фотон світла Ланцюг цитохромів АТФ Фосфорилювання Хлорофіл НАДФ Вода (Н 2 О) ОН- + Н+ ТИЛАКОЇД 4 ОН 2 Н 2 О + О 2 Мембрана тилакоїда НАДФ* Електрон СТРОМА АТФ + Н+ НАДФ*Н

СПРОЩЕНЕ РІВНЯННЯ ТЕМНОВОЇ ФАЗИ ФОТОСИНТЕЗУ 6 СО 2 + 24 Н → С 6 СПРОЩЕНЕ РІВНЯННЯ ТЕМНОВОЇ ФАЗИ ФОТОСИНТЕЗУ 6 СО 2 + 24 Н → С 6 Н 12 О 6 + 6 Н 2 О В ТЕМНОВІЙ ФАЗІ ВІДБУВАЄТЬСЯ БЕЗПОСЕРЕДНІЙ СИНТЕЗ ГЛЮКОЗИ, ЯКА ТРАНСФОРМУЄТЬСЯ В КРОХМАЛЬ, ЗА УЧАСТЮ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ, АТОМІВ ВОДНЮ, ЕНЕРГІЇ АТФ ТА ДІЯЛЬНОСТІ ФЕРМЕНТІВ – ЦИКЛК КАЛВІНА (для синтезу 1 молекули глюкози потрібні 12 молекул НАДФН та 18 молекул АТФ, які утворюються під час фотохімічних реакцій фотосинтезу)

СВІТЛО РЕАКЦІЇ СВІТЛОВОЇ ФАЗИ ЦИКЛ КАЛВІНА ГЛЮКОЗА ЗАГАЛЬНЕ РІВНЯННЯ ФОТОСИНТЕЗУ 6 СО 2 + СВІТЛО РЕАКЦІЇ СВІТЛОВОЇ ФАЗИ ЦИКЛ КАЛВІНА ГЛЮКОЗА ЗАГАЛЬНЕ РІВНЯННЯ ФОТОСИНТЕЗУ 6 СО 2 + 6 Н 2 О → С 6 Н 12 О 6 + 6 О 2

ПЕРЕТВОРЕННЯ СВІТЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ В ХІМІЧНУ ФОРМУВАННЯ З КИСНЮ ОЗОНОВОГО ШАРУ ВИДІЛЕННЯ КИСНЮ В АТМОСФЕРУ ПЕРЕТВОРЕННЯ СВІТЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ В ХІМІЧНУ ФОРМУВАННЯ З КИСНЮ ОЗОНОВОГО ШАРУ ВИДІЛЕННЯ КИСНЮ В АТМОСФЕРУ СИНТЕЗ ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ КОНТРОЛЬ ВМІСТУ СО 2 В АТМОСФЕРІ

n ЩОРІЧНО ВСІМА ФОТОСИНТЕЗУЮЧИМИ ОРГАНІЗМАМИ: - СИНТЕЗУЄТЬСЯ ПОНАД 170 млрд. т. ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ; - n ЩОРІЧНО ВСІМА ФОТОСИНТЕЗУЮЧИМИ ОРГАНІЗМАМИ: - СИНТЕЗУЄТЬСЯ ПОНАД 170 млрд. т. ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ; - ПОГЛИНАЄТЬСЯ 200 млрд. т. ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ; - ВИДІЛЯЄТЬСЯ В АТМОСФЕРУ 200 млрд. т. КИСНЮ; n n n - АКУМУЛЮЄТЬСЯ В ОРГАНІЧНІЙ РЕЧОВИНІ 3 х1018 к. Дж ЕНЕРГІЇ ВІДНОВЛЕННЯ ОДНОЇ МОЛЕКУЛИ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ ДО ГЛЮКОЗИ, ПОТРЕБУЄ ДІЇ 8 -9 КВАНТІВ СВІТЛА (один квант світла вловлюється 400 молекулами хлорофілу ) ЗА ОДНУ ГОДИНУ 1 М 2 ЛИСТКОВОЇ ПЛАСТИНКИ СТВОРЮЄ 1 г ОРГАНІЧНОЇ РЕЧОВИНИ людина використовує близько 7% продуктів фотосинтезу в їжу, як корм для тварин і у вигляді палива і будівельних матеріалів

n За добу людина масою 60 кг споживає 430 г кисню, а одна 25 n За добу людина масою 60 кг споживає 430 г кисню, а одна 25 річна тополя за рік поглинає 42 кг вуглекислого газу. Скільки таких дерев необхідно для забезпечення киснем однієї людини на рік?

n n За добу людина масою 60 кг споживає 430 г кисню, а одна n n За добу людина масою 60 кг споживає 430 г кисню, а одна 25 -річна тополя за рік поглинає 42 кг вуглекислого газу. На скільки вистачить людині кисню, виділеного одним деревом? Вивчити матеріал з підручника – л. 2, ст. 119 -130, § 25 -26

P. S. Коли робота над презентацією була завершена, я випадково натрапив на цікаве відео P. S. Коли робота над презентацією була завершена, я випадково натрапив на цікаве відео – слимак елізія має здатність до фотосинтезу! (деталі на сайті http: //www. snob. ru/selected/entry/1066)

WWW. RODAK. IF. UA WWW. RODAK. IF. UA