Обмен веществ и превращение энергии в клетке. фотосинтез. Фотолиз воды

8 ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В КЛЕТКЕ. ФОТОСИНТЕЗ. ФОТОЛИЗ ВОДЫ.

Обмен веществ — совокупность химических превращений, направленных на сохранение и самовоспроизведение биологических систем. Он включает в себя:

поступление веществ в организм в процессе питания и дыхания,

внутриклеточный обмен веществ, или метаболизм,

выделение конечных продуктов обмена.

Метаболизм складывается из двух одновременно протекающих в клетке процессов: пластического (фотосинтез, биосинтез белка) и энергетического обменов(дыхание, брожение).

Фотосинтез

Фотосинтез — процесс, при котором в клетках, содержащих хлорофилл, под действием энергии света образуются органические вещества из неорганических. При фотосинтезе растение поглощает углекислый газ и воду, синтезирует органические вещества и выделяет кислород, как побочный продукт фотосинтеза.

Процессы фотосинтеза идут в тканях, содержащих хлоропласты, — в листе.

П роцесс фотосинтеза делиться на фазы:

1. Световая.

2. Темновая.

Световая фаза. Обязательное условие — участие энергии солнечного света!

Начало процессу задаёт свет. Он активирует хлорофилл (вещество, содержащееся в хлоропластах). А активированный хлорофилл разрушает молекулу воды на водород и кислород. Кислород выделяется в воздух.

Темновая фаза. Этот этап фотосинтеза называют темновым, потому что здесь все процессы идут без участия света.

На этом этапе в ходе множества химических реакций с участием углекислого газа и активных компонентов, полученных на первом этапе фотосинтеза, образуется органическое вещество (углевод) — сахар (глюкоза).

Фотолиз воды

Ф отолиз воды — процесс распада воды под действием солнечного света. Побочным продуктом распада воды является кислород, выделяющийся в атмосферу.

Фотосинтез»

Цель урока: изучить механизм и значение процесса фотосинтеза.

Задачи:

Образовательные:

Расширить и углубить представление о воздушном питании растений,

Раскрыть сущность процесса фотосинтеза,

Подробно изучить химизм и механизм световой и темновой фаз фотосинтеза,

Рассмотреть значение фотосинтеза в природе и жизни человека;

Развивающие:

Развивать умение извлекать информацию из текста и иллюстраций, выполнять анализ и сравнение, установление причинно-следственных связей,

Формировать навык самостоятельной работы с текстом учебника,

Продолжить работу по формированию научного мировоззрения на основании интегративного подхода к изучаемой проблеме;

Воспитательные:

Способствовать воспитанию любознательности, формированию познавательного интереса к изучаемой теме и предмету в целом,

Осуществлять экологическое воспитание,

Продемонстрировать возможность практического применения знаний для сохранения здоровья людей.

Тип урока: комбинированный урок.

ХОД УРОКА

I. Оргмомент (1 мин) Приветствие, проверка готовности к уроку, позитивный настрой на работу.

II. Проверка Д/З (3 мин)

(СЛАЙД №2) Учащимся по очереди предлагается найти определение следующих терминов из предложенного списка

Что такое метаболизм?

Анаболизм – это..

Метаболизм – совокупность химических реакций в живой клетке, складывающихся из противоположных процессов пластического и энергетического обменов.

Пластический обмен – (ассимиляция, анаболизм) – совокупность реакций, обеспечивающих синтез органических соединений в клетке (фотосинтез, биосинтез белков).

Энергетический обмен – (диссимиляция, катаболизм) – совокупность реакций расщепления органических соединений, сопровождающихся выделением энергии.

Питание – процесс потребления энергии и веществ. Итак, по способу питания, т.е. по способу извлечения энергии и по источникам энергии организмы бывают автотрофами (греч. “аутос” – сам, “трофос” – питание) и гетеротрофами (греч. “гетерос” – различный).

Гетеротрофами называются организмы, не способные синтезировать органические соединения из неорганических, использующие в виде пищи (источника энергии) готовые органические соединения из окружающей среды. Это большинство бактерий, грибы, животные.

Автотрофами называются организмы, создающие из неорганических веществ окружающей среды (почвы, воды, воздуха) органические вещества с помощью энергии света или химической энергии минеральных веществ, используемые для построения их тела. Автотрофы – это некоторые бактерии и почти все растения.

III Мотивационно-ориентационный этап (4 мин)

Подведение к теме (формулирование эвристического вопроса на основании рассказа учителя об опыте учёного).

Учитель: Ребята, биологию вы изучаете с шестого класса и за это время научились объяснять суть многих процессов и явлений, происходящих в природе. Но давайте мысленно перенесёмся лет на четыреста назад, в 1600 год. Именно тогда бельгийский естествоиспытатель Ян Ван-Гельмонт решил узнать, благодаря чему растёт растение. Для этого он поставил опыт: посадил побег ивы в кадку с землёй, предварительно взвесив побег и землю. В течение пяти лет он поливал растение чистой дождевой водой, не содержащей минеральных солей. Взвесив иву, через пять лет, ученый обнаружил, что её вес увеличился на 65 килограммов, а вес земли в горшке уменьшился всего на 50 граммов.

IV Изучение нового материала (25 мин)

Условия необходимые для фотосинтеза. Место протекания процесса (5 мин)

Учитель: Знакомиться с процессом фотосинтеза вы начали ещё в начальной школе, а более подробно изучать – в курсе биологии шестого класса. Как вы тогда объясняли, что такое фотосинтез? (варианты ответов учащихся)

(СЛАЙД №5)

Фотосинтез – это процесс образования кислорода зелёными растениями на свету.

Фотосинтез – это образование на свету в листьях из углекислого газа и воды органических соединений (определение, данное в 70-е годы XIX столетия К.А. Тимирязевым).

Очень образно описал это явление русский ученый, физиолог растений – К.А. Тимирязев: “Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил Вам сахар, крахмал, жиры и зерно, – он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений”. (Климент Аркадьевич – не первый, кто заинтересовался ролью зеленого листа, но он первый обобщил все данные о фотосинтезе, которые были известны в науке к началу XX века и сформулировал научное понятие этого процесса в книге “Жизнь растений”).

Задание: Рассмотрите имеющиеся иллюстрации опытов и их описание. Подумайте и ответьте на вопрос, что доказывает каждый из предложенных опытов? (СЛАЙДЫ №5,6)

1 Опыт Джозефа Пристли (с мышонком). Выделение растениями кислорода, необходимого для дыхания живых организмов.

2 Опыт с лучинкой. Зелёные растения выделяют кислород только на свету.

3 Опыт с окаймлённой геранью. Органические вещества образуются только при наличии хлорофилла.

4 Опыт со щёлочью под колпаком. Необходимость углекислого газа для фотосинтеза.

5 Опыт с надписью на листе герани. Образование крахмала в листьях на свету.

Учитель: Сделайте вывод, какие основные вещества необходимы для процесса фотосинтеза

При каких условиях возможно протекание процесса фотосинтеза? (Ответ: углекислый газ, вода, хлорофилл, свет).

Следовательно, мы можем предположить, что для протекания данного процесса необходимо наличие определенных веществ и условий.

А где же конкретно происходит процесс фотосинтеза? Для того, чтобы это определить составьте схему из предложенных изображений, которая будет отражать место протекания процесса фотосинтеза. (СЛАЙД №8)

Растение – лист –– клетки – пластиды (хлоропласты) – тилакоиды, содержащие пигмент хлорофилл.

Именно в этих маленьких структурах и происходит процесс фотосинтеза. А вспомните пожалуйста в чем особенности строения хлоропласта. (СЛАЙД №9)

6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2↑

Значение фотосинтеза (5 минут) (СЛАЙД №12)

Учитель: О фотосинтезе можно говорить не только на уроках биологии и химии. Если по-настоящему любить природу, можно описать этот процесс красивым литературным языком. V Закрепление. (5 минут) ( СЛАЙД 13 -19)

В качестве закрепления интерактивный тест.

VI Подведение итогов, оценивание учащихся ( 2 мин)

Учитель: Давайте вспомним тему нашего сегодняшнего урока и цель, которую мы с вами ставили в начале урока. ( ответы учащихся)

Как вы думаете достигли ли вы темы нашего сегодняшнего урока? Что узнали сегодня на уроке? (Ответы учащихся)

VII Домашнее задание (30 сек) (СЛАЙД№20)

Параграф 24, ответить на вопросы после параграфа, творческое задание, сделать рисунок объясняющий процесс фотосинтеза для учащихся 6 класса.

Рефлексия (30 сек)