Фотосинтез. История открытия

История открытия
17 век. Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на 74,4кг, а масса грунта убыла на 57г.)

История открытия
1771г. Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).

История открытия
1778г. Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету)

1903г. Открытие процесса фотосинтеза
К.А.Тимирязев «…это процесс создания органических веществ из
углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света»

Фотосинтез -
это процесс трансформации энергии солнца в энергию химических связей.

Архейская эра (3 млрд. лет назад)

Хлоропласты – главные лаборатории фотосинтеза
Это овальные подвижные тельца
Скапливаются в том месте, где лучше освещенность
С двойной мембраной, есть своя ДНК
Внутри особые образования – граны, содержащие хлорофилл
хлоропласты в клетках элодеи
Внешняя мембрана
Внутренняя мембрана
Граны
Строма

Почему листья зеленые?
Каждый цвет спектра – это не только разная длина волн, но и разная их энергетическая ценность.
Хлорофилл поглощает наиболее оптимальные для жизненных процессов красные и синие лучи спектра, отражая зеленые

Гемоглобин
Хлорофилл

Схема фотосинтеза
Углекислый газ
вода
кислород
свет
свет
Органические вещества
6СО 6Н О С Н О 6О
2
2
6
12
6
2
+
+

Фотосинтез — это процесс образования органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов.
Суммарное уравнение фотосинтеза:
6СО2 + 6Н2О + Q света → С6Н12О6 + 6О2
В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция - совокупность процессов поглощения, превращения и использования энергии квантов света в реакциях превращения углекислого газа в органические вещества.
Фотосинтез

Световая фаза фотосинтеза
Протекает в гранах хлоропластов
Возбуждение светособирающих комплексов;
Фотолиз воды
2Н2О =О2 +4Н+ +4 е
Образование АТФ
АДФ+Ф = АТФ

Световая фаза фотосинтеза
Протекает в гранах хлоропластов
Возбуждение светособирающих комплексов;
Фотолиз воды
2Н2О =О2 +4Н+ +4 е
Образование АТФ
АДФ+Ф = АТФ
4. Образование НАДФ+ (никотинамидаденин динуклеотид фосфат)

Темновая фаза фотосинтеза
Протекает в строме хлоропластов
Используются продукты полученные в световую фазу.
Преобразование углекислого газа в простые углеводы - моносахариды.
Выделение в атмосферу кислорода.

Механизм фотосинтеза
Световая фаза в гранах хлоропласта
хлорофилл
е
е
АТФ
синтез АТФ;
создание НАДФ·Н2;
образование свободного кислорода.

Механизм фотосинтеза
Темновая фаза идет вне гран, т.е. в строме хлоропласта
н надф надф*н со надф*н с н о
0
+
+
2
+
6
12
6
АТФ
1.Образуется глюкоза
2.Использутся НАДФ*Н
3.Затрачивается АТФ

Солнечный свет
Е
н2о
АТФ Н+
СВЕТОВАЯ ФАЗА
ТЕМНОВАЯ ФАЗА
О2
СО2
ГЛЮКОЗА
ФОТОСИНТЕЗ
Заполни таблиц
Заполни таблицу
Фазы фоосинтеза

Заполните таблицу
Фазы фотосинтеза

Значение фотосинтеза
Канал, через который в экосистему планеты Земля приходит энергия Солнца, необходимая для жизни
Образуется первичное органическое вещество(более 450 млрд.т в год)
Поддерживается состав атмосферы(более 200млрд.т кислорода в год)
Озоновый экран
Препятствует накоплению углекислого газа

Глобальное значение фотосинтеза
3 млрд. лет назад – первые водоросли фотосинтетики
Насыщение атмосферы кислородом
Гибель большинства анаэробов
Появление аэробных организмов
Появление многоклеточности
Появление озонового слоя
Выход организмов на сушу

Хемосинтез
С.Н. Виноградский
в 1887 году впервые открыл процесс хемосинтеза.
В природе происходит ещё один процесс, при котором создаются органические вещества: