Презентация по биологии: "Хемосинтез и его значение".

Хемосинтез и его значение

С. Н. Виноградский (1856- 1953гг)

• открыл бактериальный хемосинтез;
• хемосинтез осуществляется за счет энергии реакций окисления неорганических соединений, например, аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.;
• энергия окисления запасается в виде АТФ.

Хемосинтез - это …

способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO 2 служат реакции окисления неорганических соединений.

Данный способ получения энергии характерен только для бактерий .

Хемотрофы

Серобактерии

Железобактерии

Нитрифицирующие бактерии

Водородобактерии

Метанобактерии

Бесцветные серобактерии

Окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу:

2H 2 S + O 2 = 2H 2 O + 2S + 272 кДж

При недостатке H 2 S бактерии производят дальнейшее окисление накопившейся в них серы до серной кислоты:

2S + 3O 2 + 2H 2 O = 2H 2 SO 4 + 636 кДж

Железобактерии

• обитают в пресных, и соленых водоемах;
• осуществляют круговорот железа в природе, а в промышленности используются для производства чистой меди;
• окисляют двухвалентное железо Fe 2+ до

трёхвалентного Fe 3 + .

4 FeCO 3 + 6 H 2 O +O 2 = 4 Fe(OH) +2CO 2 + 324 кДж

Нитрифицирующие бактерии

окисляют аммиак, образующийся при гниении органических остатков сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты.

NH 3 → HNO 2 → HNO 3

2NH 3 + 3O 2 = 2HNO 2 +2H 2 O+663 кДж

2 HNO 2 + O2 = 2HNO 3 + 142 кДж

Азотная кислота, реагируя с минеральными соединениями почвы, превращается в соли азотной кислоты (нитраты), которые хорошо усваиваются растениями.

Водородные бактерии

• описаны А.Лебедевым и Г.Казерером в 1906г;
• используют энергию, выделяющуюся при

окислении молекулярного водорода, для

усвоения углерода

6H 2 + 2O 2 + CO 2 = (CH 2 O) + 5H 2 O

где (CH 2 O) — условное обозначение образующихся органических веществ.

Характеризуются :

• высокой скоростью роста;
• могут давать большую биомассу в зависимости от субстрата могут быть как автотрофами, так и гетеротрофами (миксотрофы)

Метанобактерии

хемосинтез описывается по реакции

4H 2 + CO 2 = CH 4 + 2H 2 O.

Сравните фотосинтез и хемосинтез

№

Критерии сравнения

1

У каких организмов происходит?

Фотосинтез

2

Хемосинтез

Какой источник энергии используется в процессе?

3

Какие вещества образуются?

Экологическая роль хемосинтеза

Нитрифицирующие бактерии осуществляют круговорот азота в биосфере

Серобактерии

• образуя серную кислоту, способствуют разрушению и выветриванию горных пород;
• разрушают каменные и металлические сооружения;
• выщелачивают руду и серные месторождения;
• очищение промышленных сточных вод.

Железобактерии

• образуют Fe(OH) 3 скопление которого образует болотную железную руду

• виновниками плохого качества воды, загрязняющими почву, водопроводную систему и канализацию.

• скопления железобактерий в водоемах может вызвать гибель молодняка рыб.

Железобактерии

Для обработки воды используют специальное устройство – фосфатный дозатор, который очищает ее аналогично хлорированию. Фосфат не дает окислиться ионам железа.

Водородные бактерии

• для получения дешевого кормового и пищевого белка
• для регенерации атмосферы в замкнутых системах жизнеобеспечения(система Оазис – 2, на космическом корабле «Союз – 3» , 1973 г.)

Закрепление

1.Сравните фотосинтетиков и хемосинтетиков. Укажите сходства и отличия.

2.Перечислите экологические функции хемосинтетиков.

3. Каково значение хемосинтезирующих бактерий в народном хозяйстве?

Исключи лишнее

1. NH 3 , КОН , H 2 S, F е O

2. NO, SO 2 , SO 3 , Al 2 О 3

3.Хемосинтетики, автотрофы, гетеротрофы.

Исключи лишнее

1. NH 3 , КОН , H 2 S, F е O

2. NO, SO 2 , SO 3 , Al 2 О 3

3.Хемосинтетики, автотрофы, гетеротрофы .

Найди соответствие

№

Хемотрофы

1

Уравнение реакции

Серобактерии

2.

Железобактерии

А). 4H 2 + CO 2 = CH 4 + 2H 2 O.

3.

4.

Б). 2 HNO 2 +O2 = 2HNO 3 +142 кДж

Нитрифицирующие бактерии

Метанобактерии

В). 6H 2 + 2O 2 + CO 2 = (CH 2 O) +

+ 5H 2 O

5

Г). 2H 2 S +O =2H 2 O +2S +272 кДж

Водородобактерии

Д). 4 FeCO 3 + 6 H 2 O +O 2 = 4 Fe(OH) +

+2CO 2 + 324 кДж

Найди соответствие

№

Особенности

6

Хемотрофы

Окисляют аммиак

7

А). Серобактерии

Побочным продуктом их метаболизма в бескислородной среде является метан.

8

9

Б). Железобактерии

Окисляют F е 2+ до F е 3+

В).Нитрифицирующие бактерии

Окисляют Н 2 S до молекулярной серы или до солей Н 2 S О 4 .

10

Г). Метанобактерии

Окисление водорода до органических веществ

Д). Водородобактерии

Ответы:

1 – Г 2 – Д 3 – Б

4 – А 5 – В 6 - В

7 – Г 8 – Б 9 – А

10 - Д

Шкала оценивания:

«0» ошибок – оценка «5»

«1»- «3» ошибок - «4»

«4»- «6» ошибок - «3»

Более 6 ошибок – «2»

Выводы урока

• хемосинтез — тип питания бактерий, основанный на усвоении СO 2  за счет окисления неорганических соединений;
• хемотрофы - бактерии, способные синтезировать органические соединения из неорганических за счет энергии химических реакций окисления, происходящих в клетке;
• неорганические соединения азота (его окисляют нитрифицирующие бактерии);

сероводород (бактерии, окисляющие серу);

восстановленные железо и марганец (железобактерии);

молекулярный водород (водородные бактерии);

углекислый газ (карбоксидобактерии, которые нельзя путать с такими организмами, как цианобактерии, в фотосинтезе которых также участвует углекислый газ) и др.

Домашнее задание:

Параграф 27,

Ответить письменно на вопрос:

В каких отраслях науки применяются знания о хемосинтетиках.

Рефлексия

Игра «5 пальцев»

• Информация была интересна.
• Я понял тему о хемосинтезе и его значении.
• Мне понравилось, как я работал на уроке.
• Я удовлетворен своей работой.
• Я готов к выполнению домашней работы.
• Если вы загнули все 5 пальцев – материал усвоен успешно.
• Если 4 пальца – вы хорошо поработали на уроке.
• Если 3 и меньше – возможно вам надо лучше разобраться в вопросах темы.

articles/ 103300 / 6. sbio.info Учебные материалы Общая биология Пластический обмен 7. WordOfSchool.ru…stati…bakterii…i-zhelezobarterii 8. biofile.ru Биология 6606.html 9. Infourok.ru…animacii…biologii…rastenya 6.klass… " width="640"

Литература и Интернет – ресурсы:

1. Т.Касымбаева. Биология. 10 класс. Алматы «Мектеп», 2014, 368с.

2. Т.Л.Богданова, Е.А.Солодова. Биология, М., «»АСТ – ПРЕСС», 2001, 815с.

3. yandex.kz/images› рисунки  хемосинтез

4. yandex.kz/images› рисунки значение хемосинтеза

5. festival.1september.ruarticles/ 103300 /

6. sbio.info Учебные материалы Общая биология Пластический обмен

7. WordOfSchool.ru…stati…bakterii…i-zhelezobarterii

8. biofile.ru Биология 6606.html

9. Infourok.ru…animacii…biologii…rastenya 6.klass…