Конспект по теме фотосинтез и хемосинтез. биология 8 класс. .

Исследования в области фотосинтеза начались в 1630 г. экспериментами голландца ван Гельмонта. Он доказал, что растения получают органические вещества не из почвы, а создают их самостоятельно.

Джозеф Пристли в 1771 г. доказал «исправление» воздуха растениями. Помещенные под стеклянный колпак они поглощали углекислый газ, выделяемый тлеющей лучиной.

В настоящее время установлено, что фотосинтез – это процесс образования органических соединений из СО2 и воды с использованием энергии света и проходящий в хлоропластах зеленых растений и зеленых пигментах некоторых фотосинтезирующих бактерий.

Хлоропласты и складки цитоплазматической мембраны прокариот содержат зеленый пигмент – хлорофилл, молекула которого возбуждаться под действием солнечного света, отдавать свои электроны и перемещать их на более высокие энергетические уровни. Этот процесс можно сравнить с подброшенным вверх мячом. Поднимаясь, мяч запасается потенциальной энергией; падая, он теряет ее. Электроны не падают обратно, а подхватываются переносчиками электронов (НАДФ+ – никотинамиддифосфат). При этом энергия, накопленная ими ранее, частично расходуется на образование АТФ. Продолжая сравнение с подброшенным мячом, можно сказать, что мяч, падая, нагревает окружающее пространство, а часть энергии падающих электронов запасается в виде АТФ. Процесс фотосинтеза подразделяется на реакции, вызываемые светом, и реакции, связанные с фиксацией углерода: световую  и темновую  фазы.

Световая фаза – это этап, на котором поглощенная хлорофиллом энергия света преобразуется в электрохимическую энергию в цепи переноса электронов. Осуществляется на свету, в мембранах гран при участии белков – переносчиков и АТФ-синтетазы.

Реакции, вызываемые светом, происходят на фотосинтетических мембранах гран хлоропластов:

1) возбуждение электронов хлорофилла квантами света и их переход на более высокий энергетический уровень;

2) восстановление акцепторов электронов – НАДФ+ до НАДФ • Н

2Н+ + 4е- + НАДФ+ → НАДФ • Н;

3) фотолиз воды: 2Н2О → 4Н+ + 4е- + О2.

Данный процесс происходит внутри тилакоидов  – складок внутренней мембраны хлоропластов, из которых формируются граны – стопки мембран.

Результаты световых реакций:  фотолиз воды с образованием свободного кислорода,  синтез АТФ,  восстановление НАДФ+ до НАДФ • Н.

Темновая фаза

♦происходит в строме хлоропласта  

♦свет не нужен  

✏Процессы:  

1. Фиксация углекислого газа (присоединение СО2 к пятиуглеродному сахару) и восстановление полученных веществ с участием НАДФН2 и АТФ (цикл Кальвина)  

2. Синтез глюкозы из полученных продуктов  

Итог: глюкоза синтезируется за счёт восстановления СО2 водородом, который образовался в световую фазу при фотолизе воды, с использованием энергии АТФ, запасённой в световую фазу.  

Значение фотосинтеза

1. обеспечивает организмы органическими веществами  

2. обеспечивает большинство живых организмов на Земле энергией  

накоплению кислорода в атмосфере

Хемосинтез  – образование органических соединений из неорганических за счет энергии окислительно-восстановительных реакций соединений азота, железа, серы.

Открыт: 1887г Виноградским

Роль хемосинтеза: бактерии – хемосинтетики  разрушают горные породы, очищают сточные воды, участвуют в образовании полезных ископаемых.