§8. Обмен веществ и превращения энергии в клетке. Фотосинтез
Вспомните. Задание №1
Какие организмы называют автотрофными?
Ответ:
Автотрофы, или автотрофные организмы — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических. Автотрофы подразделяются на две группы: фотосинтетики (фототрофы) и хемосинтетики (хемотрофы).
Задание №2
Что такое АТФ?
Ответ:
АТФ — это нуклеотид, состоящий из аденина, рибозы и трёх остатков фосфорной кислоты. Аденозинтрифосфорная кислота имеет большое значение в обмене энергии и веществ в организмах.
Задание №3
Каково строение хлоропластов?
Ответ:
В строении хлоропластов выделяют внешнюю и внутреннюю мембраны, межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен. Тилакоид представляет собой ограниченное мембраной пространство в форме приплюснутого диска. Тилакоиды в хлоропластах объединяются в стопки, которые называют гранами. Граны связаны между собой удлиненными тилакоидами — ламеллами.
Вопросы. Задание №1
Какие способы питания вам известны?
Ответ:
По способу получения органических веществ (по способу питания) все живые организмы делятся на автотрофов и гетеротрофов.
Автотрофы могут сами синтезировать необходимые им органические вещества, получая из окружающей среды неорганические вещества в виде воды и минеральных солей.
Гетеротрофы не могут сами синтезировать весь набор необходимых им для жизнедеятельности органических веществ. Поэтому они поглощают нужные им соединения из окружающей среды. Затем они строят из полученных органических веществ собственные белки, липиды, углеводы.
Задание №2
Что служит источником энергии для синтеза АТФ в клетках автотрофов?
Ответ:
В клетке постоянно происходят процессы биосинтеза и распада органических соединений. Как правило, процессы распада осуществляются с участием кислорода, который расходуется на окисление органических веществ. Энергия АТФ используется для энергетических затрат клетки, в частности для обеспечения процессов биосинтеза.
Задание №3
Что такое фотосинтез?
Ответ:
Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа ($CO_{2}$) и воды ($H_{2}$O), протекающий с использованием солнечной энергии. Фотосинтез происходит в хлоропластах у растений или на мезосомах у прокариот.
Задание №4
Откуда берётся кислород, образующийся в процессе фотосинтеза?
Ответ:
Фотолиз — это процесс распада молекул воды ($H_{2}O$ на $H^{+}$ + $OH^{–}$), протекающий под действием энергии света. Таким образом, кислород, выделяющийся в процессе фотосинтеза в атмосферу, образуется в результате фотолиза воды.
Задания. Задание №1
Объясните значение каждой фазы фотосинтеза.
Ответ:
Световая фаза
Под действием света образуются богатые энергией молекулы АТФ и ионы водорода, необходимые для последующей темновой фазы, связанной с фиксацией углекислого газа.
Темновая фаза
В темновой фазе в результате целого ряда последовательных биохимических превращений из углекислого газа и водорода образуется углевод — глюкоза.
Задание №2
Докажите, что фотосинтез играет в природе космическую роль.
Ответ:
Фотосинтез является одним из самых важных процессов на Земле. Он обуславливает природные круговороты углерода, кислорода и других элементов, обеспечивает материальную и энергетическую основу жизни на нашей планете. С точки зрения продуктивности нет ни одного процесса, который мог бы сравниться с фотосинтезом. Появлению такого энергетического ресурса, как уголь, мы обязаны фотосинтезу. Фотосинтез является единственным источником атмосферного кислорода. Жизнь во всём своём современном многообразии смогла сформироваться только благодаря процессу фотосинтеза, приведшему к образованию кислородной атмосферы и накоплению огромной массы органических соединений, ставших основой питания для гетеротрофных организмов.
Подумайте. Задание №1
Каковы особенности питания клеток зелёных растений, не способных к фотосинтезу?
Ответ:
Зеленый пигмент хлорофилл есть только в зеленых частях растения (листья, стебель). В не зеленых частях (корень, клетки камбия, древесина у дерева), соответственно они не фотосинтезируют и синтезируют свои органические вещества, а потребляют их от зеленых частей растений.
