"Фотосинтез. Хемосинтез"

Фотосинтез и хемосинтез

История изучения процесса фотосинтеза

В 1600 году голландский естествоиспытатель Ян Ван Гельмонт поставил первый эксперимент по изучению питания растений. Однако сделал вывод, что растение получает все необходимые вещества только из воды.

История изучения процесса фотосинтеза

1771 г. – английский химик Джозеф Пристли установил, что растения «исправляют» воздух, «испорченный» горящей свечой. 

История изучения процесса фотосинтеза

1782 г. – Жан Сенебье показал, что растения, выделяя кислород, поглощают углекислый газ; предположил, что в вещество растения превращается углерод, входящий в состав углекислого газа.

История изучения процесса фотосинтеза

Ян Ингенхауз – личный врач австрийской императрицы Марии Терезии. Он проделал 500 опытов с веточкой элодеи. На солнечном свету из растения поднимались пузырьки газа. Ингенхауз собрал газ и проверил, что это чистейший кислород. Но оказалось, что пузырьки выделялись только на свету, причем незеленые части растений пузырьков не выделяли. Таким образом Ингенхауз доказал, что растения действительно улучшают воздух, но только на свету.

1779 г.- Австрийский врач Ян Ингенхауз обнаружил, что растения выделяют кислород только на свету. Он погружал ветку элодеи в воду и наблюдал на свету образования на листьях пузырьков кислорода.

История изучения процесса фотосинтеза

В 1875 году русский учёный Климент Аркадьевич Тимирязев доказал, что хлорофилл непосредственно участвует в процессе фотосинтеза и что именно в хлоропласте энергия Солнца переходит в химическую энергию углеводов.

Фотосинтез – это процесс преобразования энергии солнечного света в энергию химических связей органических соединений.

Строение хлоропласта

5

3

1

6

2

4

7

8

9

1. Наружная мембрана

9. Крахмал

5. Грана

2. Внутренняя мембрана

6. Тилакоид

3. Строма

7. Рибосомы

4. ДНК

8. Жировая капля

Хлорофилл

Это сложное органическое вещество,

в центре которого находится атом магния.

Хлорофилл находится в мембранах тилакоидов гран, из-за чего хлоропласты приобретают зеленый цвет. 

Хлорофилл поглощает лучи в красной и синей областях спектра и отражает зеленые лучи, которые воспринимаются нашим глазом.

Фотосинтез

Световая фаза

Этап фотосинтеза, в течение которого за счет энергии света образуются богатые энергией соединения АТФ и молекулы — носители энергии.

Этап фотосинтеза, в течение которого происходит поглощение углекислого газа и синтез углеводов.

Происходит в тилакоидах

Происходит в строме хлоропласта

Световая фаза фотосинтеза

О 2

Свет

Н +

Н +

Н +

Н +

АТФ

АТФ

Н 2 О

Темновая фаза фотосинтеза

СО 2

СО 2

СО 2

СО 2

Н +

АТФ

СО 2

СО 2

Глюкоза

Крахмал

Уравнение фотосинтеза

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6О 2

Значение фотосинтеза

• Фотосинтез – основа питания всех живых существ.
• Образование свободного кислорода.
• Из кислорода образуется озоновый слой, защищающий живые организмы от ультрафиолетовой радиации.
• Фотосинтез поддерживает современный состав атмосферы.

Хемосинтез

Это способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ служат реакции окисления неорганических соединений . 

Сергей Николаевич Виноградский в 1887 году впервые открыл процесс хемосинтеза. 

1

Нитрифицирующие бактерии

2

NH

Серобактерии

3

H

Fe

4

Железобактерии

H

Водородобактерии

Типы хемотрофов

Используют энергию выделяющуюся при окислении молекулярного водорода

17

Значение хемосинтеза

• Хемосинтетики являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др.
• Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород.
• Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитритами и нитратами в основном именно в форме нитратов растения усваивают азот.
• Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.