Доклад по теме фотосинтез

Медведева Ирина Николаевна

Кандидат биологических наук

Проверено учителем

Фотосинтез: Фундаментальный процесс жизнеобеспечения Земли Фотосинтез — это сложный многоступенчатый биохимический процесс преобразования энергии видимого света в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл у бактерий). Общее уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом: 6CO2+6H2Oсвет,хлорофиллC6H12O6+6O26 cap C cap O sub 2 plus 6 cap H sub 2 cap O cap C sub 6 cap H sub 12 cap O sub 6 plus 6 cap O sub 2 Место протекания процесса У высших растений фотосинтез происходит в специализированных органоидах — хлоропластах. Они имеют двумембранное строение. Внутренняя мембрана образует плоские дисковидные мешочки — тилакоиды, собранные в стопки (граны). В мембранах тилакоидов сосредоточены пигменты и ферменты, участвующие в преобразовании энергии света. Внутреннее пространство хлоропласта называется стромой. Фазы фотосинтеза Процесс фотосинтеза разделяют на две основные фазы: световую и темновую. 1. Световая фаза Протекает только на свету в мембранах тилакоидов.

  • Фотоактивация: Квант света выбивает электрон из молекулы хлорофилла, переводя её в возбужденное состояние.
  • Фотолиз воды: Под воздействием света молекулы воды расщепляются:
    2H2Ohν4H++4e+O22 cap H sub 2 cap O 4 cap H raised to the positive power plus 4 e raised to the negative power plus cap O sub 2 Кислород выделяется в атмосферу как побочный продукт. Синтез АТФ: Энергия возбужденных электронов используется для присоединения фосфатной группы к АДФ (фотофосфорилирование). Восстановление НАДФ: Протоны водорода соединяются с переносчиком НАДФ+, образуя НАДФH2Н А Д Ф center dot cap H sub 2.

2. Темновая фаза (Цикл Кальвина) Протекает в строме хлоропласта и не требует прямого освещения (но зависит от продуктов световой фазы).

  • Фиксация углерода: Углекислый газ ( CO2cap C cap O sub 2) из атмосферы связывается с органическим веществом рибулозобисфосфатом. Восстановление: Используя энергию АТФ и водород от НАДФH2Н А Д Ф center dot cap H sub 2, происходят химические реакции, в результате которых образуются трехуглеродные сахара. Синтез глюкозы: Из полученных промежуточных продуктов синтезируется глюкоза, которая в дальнейшем может превращаться в крахмал, целлюлозу или аминокислоты.

Факторы, влияющие на скорость фотосинтеза

Фактор Влияние на процесс
Интенсивность светаСкорость растет до определенного порога насыщения.
Концентрация CO2cap C cap O sub 2Повышение концентрации углекислого газа стимулирует накопление биомассы.
ТемператураОптимальна в диапазоне 20–30°C; при высоких температурах ферменты денатурируют.
Водный режимДефицит воды приводит к закрытию устьиц, что ограничивает поступление CO2cap C cap O sub 2.

Значение фотосинтеза

  1. Космическая роль: Трансформация энергии Солнца в энергию, доступную для всех гетеротрофных организмов (грибов, животных, человека).
  2. Накопление органической массы: Ежегодно в процессе фотосинтеза производится около 150 млрд тонн органического вещества.
  3. Газообмен: Поддержание постоянного уровня кислорода в атмосфере, необходимого для дыхания.
  4. Создание озонового слоя: Озон ( O3cap O sub 3), образующийся из кислорода, защищает поверхность Земли от жесткого ультрафиолетового излучения. Депонирование углерода: Снижение концентрации CO2cap C cap O sub 2 в атмосфере, что смягчает парниковый эффект.

Я могу составить для вас таблицу сравнения фотосинтеза и клеточного дыхания или подготовить список контрольных вопросов по данному докладу.

Форма ответа

Ваш аватар