История открытия процесса фотосинтеза

Опорный конспект по теме «Фотосинтез»

а) история открытия процесса    фотосинтеза

             Фотосинтез был открыт в конце XVIII столетия. В 1771г. Английский химик Джозеф Пристли проделал такой опыт. Он заключал мышь под стеклянный колпак. Через пять часов мышь погибала. Однако при наличии под колпаком ветки мяты она оставалась живой. Отсюда Пристли сделал вывод, что животные своим дыханием делают воздух непригодным для жизнедеятельности организма, а растения своим дыханием восстанавливают его, т.е. делают пригодным для жизнедеятельности. Однако опыт с мышью не всегда удавался.

             Голландец Ингенхуз (1779) показал, что непременным условием удачного опыта является наличие солнечного света.

В 1875-1876гг. Тимирязев К.А. прочитал  цикл лекций: «Основные начала о жизни    растений», в которой очень популярно   описал процесс фотосинтез.

б) Строение и функции хлоропласта

Главными  автотрофами на Земле являются зеленые  растения, клетки которых содержат хлоропласты.

             Начало процессу фотосинтеза задает свет, активизируя молекулы хлорофилла и других пигментов, находящихся в хлоропластах. 

в) Сущность фотосинтеза

            Фотосинтез – это процесс образования органических (и неорганических) молекул из неорганических за счет использования энергии солнечного света.

                             свет  

         6CO2+6H2O =  C6H12O6+6O2

           Обязательное условие  - хлорофилл

           Основным источником энергии для всех живых существ, которые населяют нашу планету, служит энергия солнечного  света, однако непосредственно ее используют только клетки зеленых растений, некоторых водорослей  и пурпурных растений.    

г) Световая и темновая фазы фотосинтеза

Световая фаза

Эта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы. Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды.Кислород при этом удаляется во внешнюю среду.

   Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2 транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.

Темновая фаза

Эта фаза протекает в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света, поэтому они происходят не только на свету, но и в темноте. Реакции темновой фазы представляют собой цепочку последовательных преобразований углекислого газа (поступает из воздуха), приводящую к образованию глюкозы и других органических веществ.

д) Значение процесса фотосинтеза

1   они превращают энергию солнечного света в энергию химических связей органических   соединений,  которые используются всеми остальными живыми организмами;     

2   они насыщают атмосферу Земли кислородом;

3   некоторые виды растений в симбиозе с азотфиксирующими бактериями  вводят газообразный азот атмосферы в состав молекул аммиака его солей и органических азотсодержащих соединений (белки, нуклеиновые кислоты и т.д.).