Закрепление пройденного материала.
Актуализация знаний.
Установите соответствие между особенностями обмена веществ и организмами, для которых эти особенности характерны.
| Особенности обмена веществ | Организмы |
| А) использование энергии солнечного света для синтеза АТФ. Б) использование энергии, заключенной в пище, для синтеза АТФ. В) использование только готовых органических веществ. Г) синтез органических веществ из неорганических. Д) выделение кислорода в процессе обмена веществ. | 1) автотрофы; 2) гетеротрофы. |
Хемосинтез осуществляют бактерии, которые используют в качестве источника углерода СО2, а Е получают за счет Е окислительно-восстановительных реакций. Хемосинтез открыл С.Н. Виноградский в 1889–1890 гг.
Хемосинтез осуществляют:
1. Бесцветные серобактерии. Обитают в водоемах, содержащих сероводород.
2H2S + O2→2H2O +2S+E
2S + 3O2+ 2H2O →2H2SO4+ E
2. Нитрифицирующие бактерии. Осуществляют круговорот азота в природе, нитрификацию почв.
2NH3+ 3O2→ 2HNO2 + 2H2O +E Nitrosomonas
2 HNO2+ O2 → 2HNO3 +E Nitrobacter
3. Железобактерии. Образуют руды железа (также образуются и руды марганца).
4FeCO3 + O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 4CO2 +E
4. Водородные бактерии окисляют водород, образующийся при анаэробном разложении органических остатков
2H2+ O2 → 2H2O + E Pseudomonas
Изучение нового материала
1. Основные вопросы теории
ФотосинтезФотосинтез – процесс преобразования Е солнечного света в Е химических связей органических веществ клетками зеленых растений, некоторых бактерий, содержащих пигменты.
Фотосинтетическими пигментами являются:
1. Хлорофилл (а-d) – зеленый, поглощает красную и сине-фиолетовую часть спектра.
2. Бактериохлорофилл (а-е) – бледно-синий.
3. Каротиноиды: каротин – оранжевый, ксантофилл – желтый; поглощают сине-фиолетовую часть спектра.
4. Фикобилины: фикоциан – сине-фиолетовый, фикоэритрин – фиолетово-красный; поглощают зеленую часть спектра.
Фотосинтез – создание на свету из СО2 и Н2О органических веществ с помощью хлорофилла, при этом в атмосферу выделяется О2
| hν | ||||||||||
| 6СО2 | + | 6Н2О | → | С6Н12О6 | + | 6О2↑ | ||||
| хлорофилл | глюкоза | |||||||||
| или | ||||||||||
| hν | ||||||||||
| СО2 | + | Н2О | → | [СН2О] | + | О2↑ | ||||
| хлорофилл | органические вещества | |||||||||
| ↓ | ↓ | |||||||||
| световая фаза | темновая фаза | |||||||||
| в тилакоидах гран хлоропласта | в строме хлоропласта | |||||||||
Световая фаза
 |
нециклический путь ē (нециклическое фотофосфорилирование).
циклический путь ē (циклическое фотофосфорилирование).
Кванты света (hν) поглощаются фотосистемой I, возбужденные светом ē выбрасываются из реакционного центра Р700 и по цепи переносчиков ē (Р430, ферредоксин, редуктаза ферредоксина) переносятся на НАДФ+, восстанавливая в НАДФН.
Возникшая при этом в реакционном центре Р700 «дырка» заполняется ē, который возбуждается светом в фотосистеме II, в ее реакционном центре Р680. Этот ē перемещается по цепи переносчиков (Z, пластохинон, цитохромы, пластоцианин) и заполняет «дырку» в фотосистеме I. По пути «вниз» этот богатый Е ē расходует ее на синтез АТФ из АДФ и Ф (фотофосфорилирование).
«Дырка», возникшая в фотосистеме II, заполняется ē, которые образуются в результате фотолиза воды
hν
2Н2О → 4Н++4ē + О2↑
Таким образом, энергия света обеспечивает:
1. Синтез АТФ.
2. Восстановление НАДФ + в НАДФН.
3. Фотолиз воды, который поставляет ē для фотосистем I и II.
4. Фотолиз воды ведет к образованию О2, который при фотосинтезе не используется.
В данном случае рассматривается нециклическое фотофосфорилирование.
Темновая фаза
В строму хлоропласта поступают из световой фазы НАДФН, АТФ и из атмосферы СО2, протекает цикл Кальвина, в результате синтезируется глюкоза:
1. Карбоксилирование – присоединение СО2 к 5С РиБФ с образованием ФГК.
2. Восстановление ФГК до ТФ с использованием НАДФН и АТФ. Из 2 ТФ образуется конечный продукт – глюкоза.
3. Регенерация акцептора для СО2 – РиБФ.
Фотосинтез у прокариот
Особенностями бактериального фотосинтеза являются:
1. Не выделяется О2, нет фотолиза воды.
2. Донор Н – Н2, Н2S, органические соединения.
3. Нет фотосистемы II, только фотосистема I.
4. Главный пигмент – бактериохлорофилл.
Фотосинтезирующими бактериями являются:
· зеленые серобактерии, пурпурные серобактерии (донор Н и ē – Н2S);
· пурпурные несерные бактерии (донор Н – органические соединения).
У сине-зеленых водорослей фотосинтез протекает, как у эукариот, только у них (сине-зеленых водорослей) нет хлоропластов, поэтому он происходит на фотосинтетических мембранах по всей цитоплазме. ( со слайдов составляется конспект, проговаривается).
Закрепление пройденного материала.