2. Фотосинтез — процесс создания органических веществ

Фотосинтез главным образом происходит в зелёных листьях. Благодаря плоской форме листовой пластинки лист имеет большую поверхность соприкосновения с воздушной средой и солнечным светом.

 

Фотосинтез протекает в хлоропластах. В ходе этого процесса за счёт энергии солнечного света растение с помощью зелёного хлорофилла листьев образует необходимые ему органические вещества из неорганических — углекислого газа и воды.

 

Обрати внимание!

Фотосинтез всегда поддерживается корневым питанием — поглощением из почвы воды и минеральных солей. Без воды фотосинтез не происходит.

 

Фотосинтез — очень сложный многоступенчатый процесс, состоящий из двух основных этапов.

  

\(1\) этап (световая фаза)

Обязательное условие — участие энергии солнечного света!

Начало процессу задаёт свет. Он активирует хлорофилл (вещество, содержащееся в хлоропластах). А активированный хлорофилл разрушает молекулу воды на водород и кислород. Кислород выделяется в воздух.

 

\(2\) этап (темновая фаза)

Этот этап фотосинтеза называют темновым, потому что здесь все процессы идут без участия света.

На этом этапе в ходе множества химических реакций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на первом этапе фотосинтеза, образуется органическое вещество (углевод) — сахар (глюкоза).

Использование продуктов фотосинтеза растением

Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идёт в хлоропластах бесперебойно, пока зелёные листья получают солнечную энергию.

Глюкоза почти сразу же превращается в другие углеводы, например, крахмал.

Эти органические вещества по ситовидным трубкам луба оттекают из листьев ко всем частям растения: к почкам, генеративным органам.

Из глюкозы и минеральных веществ в клетках растения в процессе многочисленных превращений образуются другие органические вещества, в том числе белки и жиры.

Все эти органические вещества идут на рост и развитие растения — то есть на построение его тела, а также откладываются в запасающих тканях и используются при дыхании.

Источники:

Пасечник В. В. Биология. 6 класс // ДРОФА.

Пономарёва И. Н., Корнилова О. А., Кучменко B. C. Биология. 6 класс // ИЦ ВЕНТАНА-ГРАФ.

Викторов В. П., Никишов А. И. Биология. Растения. Бактерии. Грибы и лишайники. 7 класс // Гуманитарный издательский центр «ВЛАДОС».

Иллюстрации:

http://biology-online.ru/catalog/item38.html

Фотосинтез (кратко)

☰

В растениях (преимущественно в их листьях) на свету протекает фотосинтез. Это процесс, при котором из углекислого газа и воды образуется органическое вещество глюкоза (один из видов сахаров). Далее глюкоза в клетках превращается в более сложное вещество крахмал. И глюкоза, и крахмал являются углеводами.

В процессе фотосинтеза образуется не только органическое вещество, но также, в качестве побочного продукта, выделяется кислород.

Углекислый газ и вода — это неорганические вещества, а глюкоза и крахмал — органические. Поэтому часто говорят, что фотосинтез — это процесс образования органических веществ из неорганических на свету. Только растения, некоторые одноклеточные эукариоты и некоторые бактерии способны к фотосинтезу. В клетках животных и грибов такого процесса нет, поэтому они вынуждены поглощать из окружающей среды органические вещества. В связи с этим растения называют автотрофами, а животных и грибов — гетеротрофами.

Процесс фотосинтеза у растений протекает в хлоропластах, в которых содержится зеленый пигмент хлорофилл.

Итак, для протекания фотосинтеза необходимы:

В процессе фотосинтеза образуются:

Растения приспособлены к улавливанию света. У многих травянистых растений листья собраны в так называемую прикорневую розетку, когда листья не затеняют друг друга. Для деревьев характерна листовая мозаика, при которой листья растут так, чтобы как можно меньше затенять друг друга. У растений листовые пластинки могут поворачиваться к свету за счет изгибов черешков листьев. При всем этом существуют тенелюбивые растения, которые могут расти только в тени.

Вода для фотосинтеза поступает в листья из корней по стеблю. Поэтому важно, чтобы растение получало достаточное количество влаги. При недостатке воды и некоторых минеральных веществ процесс фотосинтеза тормозится.

Углекислый газ для фотосинтеза берется непосредственно из воздуха листьями. Кислород, который вырабатывается растением в процессе фотосинтеза, наоборот, выделяется в воздух. Газообмену способствуют межклетники (промежутки между клетками).

Образовавшиеся в процессе фотосинтеза органические вещества отчасти используются в самих листьях, но в основном оттекают во все другие органы и превращаются в другие органические вещества, используются при энергетическом обмене, превращаются в запасные питательные вещества.

«Питание растений и есть процесс фотосинтеза?» – Яндекс.Кью

Вымирание динозавров не связано с метеоритами. Максимум, это лишь слегка ускорило процесс.

Крупномасштабные изменения в биосфере шли ещё с середины мелового периода. Последовательно сменились растительный покров, фауна насекомых, мелкие насекомоядные животные, средний размерный класс… В итоге перемены накрыли и крупный размерный класс — архозавров, к которым принадлежали и группы, объединяемые под внесистематическим наименованием «динозавры».

Сначала появились покрытосеменные растения. Насекомые для них стали уже не врагом, который ими питался, а симбионтом-опылителем. Симбиоз растений с насекомыми резко изменил фауну последних: радикально поменялся видовой состав, численность их возросла. В итоге процветать начали мелкие насекомоядные животные, в первую очередь — ранние млекопитающие. Это привело к тому, что среди них появились более крупные формы: первые хищники, охотящиеся по ночам на других млекопитающих.

Ну, а потом вдруг оказалось, что детёныш динозавра с точки зрения хищника-млекопитающего — просто крупная глупая медлительная ящерица… Глупая — из-за малого мозга, медлительная — из-за нетеплокровности, да ещё и беззащитная — из-за того, что взрослые динозавры в тысячи раз больше своей молоди (родители скорее сами передавят детёнышей, чем защитят их от сравнимого с ними по размерам хищника).

При этом вылупляющиеся из яиц детёныши динозавров стать крупнее не могли: большее по размеру яйцо или раскололось бы под собственным весом, или имело бы такую толстую скорлупу, что детёныш не смог бы сквозь неё дышать.

В результате разнообразие динозавров к концу мелового периода стало сокращаться. Среди них стали появляться теплокровные формы — но они уже не могли быть гигантскими (энергии бы не хватило).

Астероид, таким образом, уже ничего не решал: вымирание холоднокровных гигантов было предрешено.

Мелкие теплокровные формы динозавров тогда не вымерли. Они были вытеснены млекопитающими позже из-за того, что имели менее совершенную систему терморегуляции. Удержались они только в среде, где энерговыделение тела всё равно очень большое и терморегуляция не имеет особого значения — в воздухе. Эта линия породила птиц.

Урок 4. Фотосинтез (§ 26). Продукты фотосинтеза

  • ГДЗ
  • 1 Класс
    • Окружающий мир
  • 2 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Литература
    • Окружающий мир
  • 3 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Окружающий мир
  • 4 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Окружающий мир
  • 5 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Биология
    • История
    • География
    • Литература
    • Обществознание
    • Человек и мир
    • Технология
    • Естествознание
  • 6 Класс
    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Биология
    • История
    • География
    • Литература
    • Обществознание
    • Технология
  • 7 Класс
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Алгебра

терминов фотосинтеза | Shmoop

Условия фотосинтеза

ATP

Аденозинтрифосфат. Молекула аденина или нуклеотид , присоединенный к трем линейно связанным фосфатным группам (–H 2 PO 4 R, где R — функциональная группа). Разрыв химических связей между 2-й и 3-й фосфатными группами обеспечивает большую часть химической энергии, используемой клеткой. Большая часть АТФ в клетке производится в митохондриях, электростанции клетки.АТФ представляет собой кофермент (-аза в названии его дает) и сильный восстановитель или донор электронов, который действует как основной носитель энергии в клетке. Передача терминальной фосфатной группы или фосфатной группы на конце от АТФ вызывает высвобождение большого количества энергии. АТФ в основном перемещает энергию для поддержки метаболизма и множества очень важных клеточных процессов, таких как фотосинтез.

Autotroph

Организм, который может использовать световую энергию и процесс фотосинтеза для производства органической пищи (читай: содержащей углерод и водород) из неорганических молекул.

Цикл Кальвина

Серия реакций, которые происходят во время фотосинтеза во внутренней области, или строме , , хлоропластов , также известных как фотосинтетическая органелла растений. Цикл Кальвина является частью светонезависимых реакций из фотосинтеза . Во время цикла Кальвина углекислый газ (CO 2 ) «фиксируется» с использованием энергии в виде аденозинтрифосфата ( ATP ) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата ( NADPH ), которые образуются в Первый этап фотосинтеза, названный светозависимыми реакциями .Во время цикла Кальвина углерод в CO 2 фиксируется на 5-углеродной молекуле бифосфата рибулозы ( RuBP ). Полученный 6-углеродный продукт быстро разлагается до фосфоглицерат (PGA). Остальная часть цикла работает на восстановление RuBP из PGA с одновременным удалением 3-углеродного сахара, называемого глицеральдегид-3-фосфатом, или G3P . G3P можно использовать для производства углеводов , таких как крахмал. Весь смысл цикла Кальвина заключается в фиксации углерода.

Углевод

Биологическая молекула, содержащая элементы углерода ( C ), водорода ( H ) и кислорода ( O ) в соотношении 1: 2: 1. Углеводы обеспечивают клетки энергией, могут использоваться для хранения энергии и обеспечивают структурную поддержку. Однако углевод не является синонимом слова сахар. Углеводы могут быть в форме сахаров, крахмалов и волокон. В фотосинтезе световая энергия Солнца используется для создания углеводов.

Хлорофилл

Волшебный зеленый пигмент, поглощающий свет и содержащийся во всех растениях, водорослях и цианобактериях.Фотосинтез невозможен без хлорофилла.

Хлоропласт

Органелла , или «мини-орган», в растительных клетках и некоторых других эукариотических клетках, которые осуществляют фотосинтез или преобразование солнечного света в пищу. Хлоропласты содержат хлорофилл , волшебный зеленый пигмент (см. Выше). Считается, что хлоропласт произошел от более ранней версии эукариотической клетки, которая решила разместить фотосинтезирующую бактериальную клетку в процессе эндосимбиоза (см. Определение).Хлоропласт окружен внешней и внутренней мембранами и содержит мембраносвязанные структуры, называемые тилакоидами .

Цепь переноса электронов

Специфический процесс, используемый в светозависимых реакциях из фотосинтез . Во время цепи переноса электронов электронов многократно передаются от высокоэнергетического донора электронов (никотинамидадениндинуклеотидфосфат или НАДФН ) на акцептор электронов , такой как O 2 .Этот процесс связан с переносом ионов H + или протонов через мембрану. По сути, перенос электронов через тилакоидную мембрану в хлоропласте вызывает градиент протонов , который используется для производства химической энергии в форме аденозинтрифосфата ( АТФ ).

Электрон

Отрицательно заряженная (-1) субатомная частица. Электрон — это часть атома.

Эндосимбиоз

Теория, объясняющая, как митохондрии и хлоропласты стали органеллами других клеток. Эндосимбиоз — это состояние жизни в теле или клетках другого организма. Есть свидетельства того, что миллионы лет назад предки митохондрий и хлоропластов, две органеллы («мини-органы») на самом деле были прокариотическими организмами, вступившими в эндосимбиотических взаимоотношений с эукариотическими клетками. Мы предполагаем, что они слишком понравились друг другу на немного .

H +

Ион водорода, иначе известный как протон . Атомный номер водорода равен 1, что означает, что в его ядре есть только один протон. Положительно заряженный атом водорода (H + ) потерял свой единственный электрон и является ионом, а это означает, что его один протон в ядре дает ему положительный заряд +1. У водорода нет нейтронов, если только он не является изотопом , поэтому ион H + состоит только из одного протона. По этой причине термины протон и H + большую часть времени используются в биологии взаимозаменяемо.Тск, цк… ленивые биологи.

Гетеротроф

Организм, потребляющий органических веществ , созданных автотрофами . Автотрофы производят органические соединения из неорганических молекул, используя либо фотосинтез , , либо хемосинтез (читайте: химические реакции с использованием неорганических молекул). Гетеротрофы не могут фиксировать углерод, и только используют органический углерод для роста. Гетеротрофы не могут создавать свои собственные органические соединения, как растения. Мы видели, как в вашей голове загорелась лампочка; не пытайтесь это скрыть.Да, люди и 95% всех других организмов являются гетеротрофными .

Световые реакции, или светозависимые реакции

Первый этап фотосинтеза , на котором улавливается световая энергия от Солнца и с небольшой помощью нашего хорошего друга, воды (H 2 O), преобразован в химическая энергия в форме ATP и NADPH . Светозависимые реакции происходят в тилакоидной мембране хлоропласта в растениях .Они состоят из двух фотосистем, названных Фотосистема I и Фотосистема II.

Светонезависимые реакции или темновые реакции

Вторая стадия фотосинтеза , где углеводов из углекислого газа, или CO 2 , производятся с использованием генерируемых форм энергии ( ATP и NADPH ). на первой стадии фотосинтеза, также известной как светозависимые реакции . светонезависимые реакции происходят в строме хлоропласта в растениях .

Люмен

Внутреннее мембранное пространство хлоропласта. Просвет также называется тилакоид , просвет . Протоны закачиваются в просвет во время светозависимых реакций из фотосинтеза .

NADPH

Никотинамидадениндинуклеотидфосфат, который является сильным восстановителем или донором электронов, а также коферментом. НАДФ + — это обычное обозначение для невосстановленной формы, а НАДФН — это имя после того, как она была восстановлена ​​или получила электрон. НАДФН действует как переносчик электронов и широко используется в синтезе биологических молекул.

Окисленный

Состояние молекулы после потери электрона.

Окислитель

Молекула, которая принимает электроны и окисляет молекулу, от которой она принимает электроны.

Фотодыхание

Процесс, в котором рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза оксигеназа ( RuBisCo ), фермент, катализирует присоединение кислорода (O 2 ) к 5-углеродной рибулозе-1,5 . -бисфосфат ( руб.) в устьицах листьев растений.Конечными продуктами являются фосфоглицерат ( PGA ) и диоксид углерода (CO 2 ). Считается, что фотодыхание снижает эффективность фотосинтеза у некоторых растений, но все еще активно изучается. Мы будем держать вас в курсе.

Фотосинтез

О чем вся эта единица. Очевидно. Процесс, посредством которого диоксида углерода (CO 2 ) из атмосферы преобразуется или «фиксируется» в органических соединений (содержащих углерод и водород) с использованием энергии солнечного света.Побочным продуктом этого процесса является кислород (O 2 ).

Протонный градиент

Движение протонов из просвета в строму или от высокой концентрации к низкой в ​​ хлоропластах . Протонный градиент используется для генерации АТФ и НАДФН .

Уменьшено

Состояние молекулы, которая приобрела электроны.

Восстановитель

Молекула, которая может отдавать электроны.Восстановитель восстанавливает молекулу, которой он отдает электроны.

RuBisCo

Рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза оксигеназа, или фермент, используемый в светонезависимых реакциях для связывания диоксида углерода (CO 2 ) с 5-углеродным рибулозо-1,5-бисфосфатом ( RuBP).

Устьица или устьица (множественные устьица)

Отверстие (я) или поры в листе, которые позволяют газам проходить внутрь и из листа.

Строма

Внутренняя область хлоропласта , где происходят светонезависимых реакций .Строма — это водная, заполненная жидкостью область хлоропласта .

Тилакоид

Мембранно-связанный отсек внутри хлоропласта , где происходят светозависимые реакции фотосинтеза .

Спектр видимого света

Диапазон длин волн электромагнитного спектра , видимого человеческим глазом. Эти длины волн света используются растениями для фотосинтеза.

.

Механизм фотосинтеза | HubPages

Вы когда-нибудь слышали о договорных матчах в крикете? Мы знаем, что это неправильно. Но если рассматривать процесс фотосинтеза как игру, мы увидим, что между факторами фотосинтеза происходит согласование, чтобы произвести конечный продукт, называемый глюкозой / крахмалом, который дает жизнь миру живых организмов. Факторами, влияющими на процесс фотосинтеза, являются свет, вода, CO2 и хлорофилл листа. Давайте рассмотрим вышеупомянутый «механизм фотосинтеза», который проходит в две фазы, т.е.е. светлая реакция и темная реакция. Давайте посмотрим этот дневной, ночной матч, который стоит жизни Биосферы.
Знаете ли вы, что биосфера насчитывает более 3 50 000 видов растений, включая водоросли, грибы, мох и высшие формы растений. Все необходимое для жизни обеспечивает биосфера. Эти необходимые условия включают свет, тепло, воду, пищу и жилое пространство.
Солнечная энергия, составляющая 99,98% от общего энергоснабжения биосферы, поддерживает биосферу.

Фотохимический процесс:

Процесс, с помощью которого солнечная энергия передается молекулам, где электроны молекулы возбуждаются солнечным светом и выбрасываются им, и соединяются с другими электронами соседней молекулы, образуя электронные парные связи, которые образуют создавать новые молекулы.
Самая важная фотохимическая активность — фотосинтез растений. Свет, поглощаемый молекулами хлорофилла и другими пигментами растений, передается электронам таким образом, чтобы создавать сильные оксиденты, то есть молекулы, которые легко удаляют электроны из других молекул (окисляют их) или восстановители, то есть молекулы, которые быстро поставляют электроны другим молекулам. молекулы (уменьшают их).
Эти окислители и восстановители, которые помогают растениям производить углеводы и кислород из молекул CO2 и h3O.Растения выделяют кислород и сохраняют углеводы. Эти углеводы превращаются в энергию и сохраняются в форме АТФ.
АТФ — основная энергетическая валюта всех живых клеток. Высокоэнергетические фосфатные связи АТФ (аденозинтрифосфат) содержат 12 000 калорий и высвобождают 7 500 калорий при разрыве.
Теперь мы узнали, что все органические вещества возникают в процессе фотосинтеза.

Общее уравнение фотосинтеза:


6 CO 2 + 12 H 2 O ————-> C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + 6 H 2 O

  • Кислород получают из h3O путем фотолиза воды.
  • Углеводы образуются из углерода CO2.

Фотосинтез: Это метаболический процесс, при котором энергия света преобразуется в химическую энергию. Это источник всего живого и биологической энергии.
Хлорофилл и другие вспомогательные пигменты находятся в тилакоидных мембранах хлоропластов. Эти мембраны образуют реакционные центры, называемые Фотосистемой — I и Фотосистемой — II.

Световая реакция: Эта реакция протекает в присутствии света в области Грана хлоропласта.Это фотохимическая реакция. Световая энергия поглощается всеми пигментами хлоропласта. (Например, хлорофилл, ксантофилл, каротин и т. Д.). Но поскольку другие пигменты не могут использовать эту энергию, они передают поглощенную энергию хлорофиллу пигмента, который является реакционным центром.
Когда молекулы хлорофилла поглощают световую энергию, его электроны возбуждаются и смещаются со своей нормальной орбиты, и за очень короткий промежуток времени (10-10 секунд) этого состояния эта энергия используется для образования АТФ и NADPh3.Затем хлорофилл с недостатком электронов выполняет фотолиз воды, распределяя молекулу воды на ионы H + + OH-. Обе системы PS I и PS II играют важную роль в световой реакции, которая включает высвобождение O2 из h3O и образование богатых энергией молекул (ATP и NADPh3). Этот процесс происходит из-за циклического и нециклического фотофосфорилирования.
Фотофосфорилирование: Энергия, полученная при движении протонов, используется для производства АТФ. Циклическое фотофосфорилирование, когда ФС I активируется светом, электроны в хлорофилле получают энергию и проходят различные стадии с образованием молекулы АТФ.

Нециклическое фотофосфорилирование: Это приводит к фотолизу воды с высвобождением O2
и образованию молекул АТФ и NADPh3 с участием как PS I, так и PS II.
2 h3O → 2 H + + 2 OH- 2 H + Протоны восстанавливают NADP с образованием NADPh3.
2 OH- → 2 (OH) + 2 e- (эти электроны переносятся на PS II)
2 OH → h3O + O
В конце световой реакции энергия улавливается АТФ и NADPh3; которые необходимы для восстановления углекислого газа в темноте реакции.
Фотосистемы представляют собой совокупность большого количества молекул пигмента, которые связаны между собой системой транспорта электронов.

Тьма Реакция: Происходит как в присутствии света, так и в его отсутствие; в области стромы хлоропласта. Это термохимическая реакция. В этой реакции свет не поглощается, что называется реакцией темноты. В этой фазе в процесс фотосинтеза входит СО2. Он используется для синтеза сахаров.Это реакция восстановления: молекулы АТФ и NADPh3, образующиеся в конце световой реакции, используются в темной реакции.
Здесь CO 2 ——-> сложные органические вещества.

Одна молекула CO2 превращается в пятиуглеродный сахар с двумя присоединенными к нему фосфатами, называемыми рибулоза-1,5-дифосфат, что приводит к образованию шестиуглеродного фосфата сахара (он очень нестабилен), который расщепляется на 2 молекулы PGA. .

CO 2 + RuDP → 6 Углеродное соединение —> (Расщепляет) 2 молекулы 3 — фосфоглицериновой кислоты (PGA)

Эта 3 ​​- фосфоглицериновая кислота подвергается ряду реакций и превращается в глицеральдегид-3-фосфат , которая позже превращается в глюкозу.

  • Требуется 6 оборотов цикла, чтобы зафиксировать 6 молекул СО2 для чистого производства одной молекулы глюкозы.

Ученый: Мелвин Кальвин: (8 апреля 1911 г. — 8 января 1997 г.) Он был американским химиком, наиболее известным благодаря открытию цикла Кальвина. Его полное имя — Мелвин Кллис Кальвин. Он работал вместе с Эндрю Бенсоном и Джеймсом Бассханом. Ему была присуждена Нобелевская премия по химии 1961 года.
Используя изотоп углерода-14 в качестве индикатора, Кальвин и его команда составили полный маршрут, по которому углерод проходит через растение во время фотосинтеза.

.