Саба?ты? к?рнекіліктері: электронды слайдтар, сызбалар, кестелер.
ІІІ. Саба? ??рылымы:
3.1. ?йымдастыру кезе?і:
1) Студенттермен с?лемдесу
2) Студенттерді т?гендеу
3) Студентті? дайынды?ын тексеру
3.2.?й тапсырмасын бекіту:8 А-?ріпінен басталатын, 8 Б-?ріпінен басталатын суреттер таратылады. Сол ар?ылы топ студенттері екі топ?а б?лінеді. Топ?а б?лінген со? ?р топ бір-біріне с?ра? ?ояды:
1 топ: Анаболизм – пластикалы? алмасу.
2 топ: Катаболизм – энергетикалы? алмасу.
3.3. Жа?а саба?:
Фотосинтезді зерттеу барысында?ы е? басты м?селелерді? бірі — осы процесті? ?сімдіктерді? жасыл жапыра?тарында ж?зеге асуы ??былысын ашу. Б?л с?ра??а на?ты жауап берген неміс ?алымы Т.В.Энгельман болды. Ол фотосинтез процесіні? хлоропластарда ж?ретінін д?лелдеу ?шін жасушаны? ?р т?рлі б?ліктерін кішкене с?уле шо?тарымен жары?тандыру?а болатын микроскоп ??растырды. Жасушаны? жеке б?ліктерін жары?тандыра отырып, оны? ?ай б?лігіні? фотосинтезге кабілетті екенін зерттеді. С?йтіп, ол жасушаны? ?ай б?лігі фотосинтез процесі ?шін жары? ?абылда?ышы бола алатынын д?лелдеді. Фотосинтездік белсенділікке талдау жасау ?шін ол тек анаэробты жа?дайды ?ана талдап алды. Ол ?шін ?оз?ала алатын ж?не оттекті? концентрациясы жо?ары болатын айма? ба?ытына ?арай жылжитын бактерияларды ?олданды. Сонда Т.В.Энгельман бактерияларды? жасушаны? жары? т?скен хлоропластарына жылжитынын бас?а жары? т?скен органоидтеріне жылжымайтынын бай?а?ан. Б?дан Энгельман: "Хлоропластар жасушалары оттек орталы?ы болып табылады ж?не фотосинтез процесі н?тижесінде оттек б?лінеді" деген т?жырым жаса?ан. Сонымен фотосинтез процесі кезіндегі жары?ты? сі?ірілуі мен оттекті? б?лінуі тек хлоропластарда ж?ретіні аны?талды.
Фотосинтез процесі екі саты?а б?лінеді. Жары? ж?не ?ара??ы фазалары. Жары? фазасыны? реакциялары хлоропласты? бетіндегімембраналы? т?зілім — ламеллада ж?рсе, кара??ы фазасыны? реакциялары хлоропласт денесінде немесе стромасында ?теді. Фотосинтезді? жары? фазасы реакцияларыны? ?лементарлы? ?лшем бірлігі — квантосомалар болып табылады. Оны? ??рамынахлорофилді? 230 молекуласы ж?не электрон тізбегін тасымалдау?а ?атысатын н?руыздар — цитохром b, с ж?не ферредоксин кіреді.
Энергетикалы? процестер тікелей жары? фазасында ж?реді. Жары? кванты хлоропласта орналас?ан хлорофилл пигменті ар?ылы ?абылданады. Жары? кванты мен хлорофилдер ?рекеттескенде, электрондар пайда болады. Оларды? ежелгі ж?не ?азіргі ?сімдік организміндегі ж?ру жолдары бірдей емес. Ежелгі фотосинтездеуші бактериялар мен т?менгі сатылы.
Балдырларда электрондар электронды тасымалдаушы тізбек ар?ылы тасымалдан?анда, бейорганикалы? фосфат пен аденозиндифосфаттан (АДФ)аденозинтрифосфат (АТФ) т?зіледі. Б?л процесте электрондар хлорофилге ?айтып оралатынды?тан, циклдік фотофосфорлану деп аталады. Хлоропласт ламелласыны? квантосомаларында орналас?ан циклді фотофосфорлану тек кана фотосинтездеуші микроорганизмдер мен т?менгі сатыда?ы балдырларда ?ана емес, жасыл ?сімдіктерде де ж?реді. Жасыл ?сімдіктерді? фотосинтезін зерттеуде Р.Хилл 1937 жылы ?лкен ?лес ?осты. Ол ал?аш рет суды? фотолизі кезіндегі молекулалы? оттекті? б?лінуі фотосинтезді? жары? фазасында ж?ретін реакция екендігін аны?та?ан. Б?л реакция ж?зеге асу ?шін міндетті т?рде электрондар акцепторы ?атысуы ?ажет, мысалы, феррицианид немесе энергия ж?мсау ар?ылы жинайды. Осы циклдік емес фотофосфорлануды? пайда болуы н?тижесінде жо?ары сатыда?ы (жасыл) балдырлар мен жасыл ?сімдіктер атмосфера?а оттек б?ле бастады. Ал оларды? пайда болуына дейін атмосферада оттек болма?ан. Жасыл ?сімдіктерді? ар?асында аэробты тіршілік ж?не аэробты организмдер эволюциясы пайда болды.
?ара??ы фазасы
Фотосинтезді? II сатысы жары? квантын ?ажет етпегендіктен, фотосинтезді? ?ара??ы сатысы деп атал?ан. Б?л сатыда С02-ні игеру ж?не к?мірсуларды синтездеу ?шін АТФ пен НАДФН энергиялары ж?мсалынады. М?нда ??рамында 3—7 к?міртек атомдары болатын ?р алуан к?міртекті ?осылыстарды? айналымы сия?ты к?рделі процестер ж?реді. Б?л процесте бейорганикалы? С02-ні игеретін негізгі фермент — рибулозобифосфаткарбоксилаза. Оны ?ыс?аша "рубиско" деп атайды. М?ндай к?міртекті? фотосинтездік ассимиляциялану жолынКальвин жолы деп атайды. Фотосинтездік б?л реакциялар жиынты?ы фотосинтезді? жары?та?ы ж?не ?ара??ыда?ы сатысын біріктіреді. М?нда суды? ??рамында?ы сутек атомы к?міртек диоксидіні? тоты?сыздануына ж?мсалады. Ал оттек молекула к?йінде б?лініп шы?ады.
Тек фотосинтез процесі ?ана Жерде органикалы? заттарды? жиналуын ?амтамасыз етеді. Барлы? тірі организмдер ?шін ?мір с?руге ?ажетті жа?дайлар осы процесті? н?тижесінде ж?зеге асады. ?азіргі уа?ытта адамдар ма?ызды энергия к?зі ретінде ежелгі ?сімдік организмдері ?рекеттеріні? н?тижесінде пайда бол?ан — тас к?мірді, м?най мен газды пайдаланады. Осыдан ж?здеген миллион жылдар б?рын ауада?ы к?мір?ыш?ыл газыны? концентрациясы ?азіргі уа?ытта?ы концентрация м?лшерінен онда?ан есе жо?ары болып, со?ан байланыстыбулану эффектілері бай?ал?ан. ?азіргі кезге ?ара?анда сол уа?ытта Жер бетіндегі температура мен ыл?алдылы? м?лшері де жо?ары болды
Жер беті тропиктік ж?не субтропиктік климатта болып, фотосинтез н?тижесінде ?сімдіктерді? биомассалар ?оры к?п м?лшерде жина?талды. Осы кезе?дерде салма?ы 100 т-?а жуы? алып денелі, ш?пкоректі динозаврлар тіршілік еткен. Барлы? тас к?мір кен орындары осы кезе?де пайда бол?ан, соны? ішіндегі ірі кен орындарды? бірі — ?аза?станда?ы Екібаст?з. Тас к?мір кен орындары тіптен солт?стік полюске жа?ын жерде, мысалы, Шпицберген аралында да бар. Сол кезе?дермен салыстыр?анда, ?азіргі уа?ытта климат жа?дайлары ?атты ?згерді. С?йте т?рса да, Жер бетінде ?сімдіктерді? биомассасы ?те жо?ары м?лшерде жина?талатын айма?тар бар.
Фотосинтез бен тыныс алу
Ендігі кезекте фотосинтез бен тыныс алу процестеріні? арасында?ы байланысты ?арастырайы?. Барлы? к?п жасушалы организмдер сия?ты ?сімдік жасушаларыны? ??рамында аэробты тыныс алуды? жасуша орталы?ы — митохондрия бар. Сонды?тан барлы? ?сімдік жасушалары тыныс алады ж?не тыныс алу кезінде оттекті сі?іреді. Тыныс алу фотосинтезге ?арама-?арсы процесс. Тыныс алу кезінде органикалы? ?осылыстар ауада?ы оттекті? к?мегімен тоты?ып, энергия ж?не к?мір?ыш?ыл газы б?лінеді. Тыныс алу жасушаны? энергетикалы? ?ажеттілігін ?теу ?шін керек. ?сіресе ол ?сімдікті? фотосинтезге ?атыспайтын м?шелері — тамыр, саба? ж?не г?лдері ?шін ма?ызды. Тыныс алу ж?не фотосинтез процестеріні? энергетикалы? ?ар?ындылы?ын салыстырамыз. ?алыпты к?н жары?ында ?сімдіктер оттекті сі?іргеніне ?ара?анда 20—30 есе к?п м?лшерде б?ліп шы?арады. Фотосинтез н?тижесінде б?лініп шы?атын энергия м?лшері тыныс алу н?тижесінде б?лінетін энергиядан онда?ан есе к?п болады. Ал жары? жо? кезде ?сімдіктер оттекті к?п сі?іреді. Сонды?тан да д?рігерлер ?сімдігі к?п б?лмеде ?йы?тау?а болмайтынды?ын ескертеді.
Фотосинтез процесіні? н?тижесінде 1 м2 жапыра?та 1 са? ішінде 1 г органикалы? зат т?зіледі. Жер бетінде бір жылды? ішінде 400 млрд т органикалы? зат ?ндіріледі. К?мір, шымтезек (торф), м?най фотосинтез процесіні? н?тижесінде осыдан миллион жыл б?рын пайда бол?ан. Біраз жыл ?сіп т?р?ан 10—12 а?аш, бір адамды жыл бойына оттекпен ?амтамасыз ете алады екен.
Просмотр содержимого документа
«П?ні: Биология Саба?ты? та?ырыбы: Фотосинтез ж?не тынысалу.»
28.11.2015 жыл
Мыңжасар Әдекенов атындағы ауылшаруашылық колледжі
Сабақ тақырыбы:
Фотосинтез процесі
Ұсынылған суреттер арқылы 2 топқа бөлу:
Ағаш
Алма
Айна
Асық
Алтыбақан
Алмұрт
Алтын
Астана
Балық
Бақа
Бесік
Бәйтерек
Бала
Бүйрек
Бауыр
Блокнот
Үй тапсырмасын тексеру:
Зат және энергия алмасу
1 топ: Анаболизм – пластикалық алмасу
2 топ: Катаболизм – энергетикалық алмасу
27.11.2015 жыл
Мыңжасар Әдекенов атындағы ауылшаруашылық колледжі
Сабақ тақырыбы:
Фотосинтез процесі
Фотосинтезді зерттеу барысындағы ең басты мәселелердің бірі — осы процестің өсімдіктердің жасыл жапырақтарында жүзеге асуы құбылысын ашу. Бұл сұраққа нақты жауап берген неміс ғалымы Т.В.Энгельман болды. Ол фотосинтез процесінің хлоропластарда жүретінін дәлелдеу үшін жасушаның әр түрлі бөліктерін кішкене сәуле шоқтарымен жарықтандыруға болатын микроскоп құрастырды. Жасушаның жеке бөліктерін жарықтандыра отырып, оның қай бөлігінің фотосинтезге кабілетті екенін зерттеді. Сөйтіп, ол жасушаның қай бөлігі фотосинтез процесі үшін жарық қабылдағышы бола алатынын дәлелдеді. Фотосинтездік белсенділікке талдау жасау үшін ол тек анаэробты жағдайды ғана талдап алды. Ол үшін қозғала алатын және оттектің концентрациясы жоғары болатын аймақ бағытына қарай жылжитын бактерияларды қолданды. Сонда Т.В.Энгельман бактериялардың жасушаның жарық түскен хлоропластарына жылжитынын басқа жарық түскен органоидтеріне жылжымайтынын байқаған. Бұдан Энгельман: " Хлоропластар жасушалары оттек орталығы болып табылады және фотосинтез процесі нәтижесінде оттек бөлінеді" деген тұжырым жасаған. Сонымен фотосинтез процесі кезіндегі жарықтың сіңірілуі мен оттектің бөлінуі тек хлоропластарда жүретіні анықталды.
Фотосинтездің жалпы реакциясы:
6СО2+ 6Н2О С6Н12О6+ 6О2
глюкоза
Фотосинтез процесі екі сатыға бөлінеді. Жарық және қараңғы фазалары. Жарық фазасының реакциялары хлоропластың бетіндегі мембраналық түзілім — ламеллада жүрсе, караңғы фазасының реакциялары хлоропласт денесінде немесе стромасында өтеді. Фотосинтездің жарық фазасы реакцияларының әлементарлық өлшем бірлігі — квантосомалар болып табылады. Оның құрамына хлорофилдің 230 молекуласы және электрон тізбегін тасымалдауға қатысатын нәруыздар — цитохром b, с және ферредоксин кіреді.
Хлоропласт
Жарық фазасы
Энергетикалық процестер тікелей жарық фазасында жүреді. Жарық кванты хлоропласта орналасқан хлорофилл пигменті арқылы қабылданады. Жарық кванты мен хлорофилдер әрекеттескенде, электрондар пайда болады. Олардың ежелгі және қазіргі өсімдік организміндегі жүру жолдары бірдей емес. Ежелгі фотосинтездеуші бактериялар мен төменгі сатылы.
балдырларда электрондар электронды тасымалдаушы тізбек арқылы тасымалданғанда, бейорганикалық фосфат пен аденозиндифосфаттан (АДФ) аденозинтрифосфат (АТФ) түзіледі. Бұл процесте электрондар хлорофилге қайтып оралатындықтан, циклдік фотофосфорлану деп аталады. Хлоропласт ламелласының квантосомаларында орналасқан циклді фотофосфорлану тек кана фотосинтездеуші микроорганизмдер мен төменгі сатыдағы балдырларда ғана емес, жасыл өсімдіктерде де жүреді. Жасыл өсімдіктердің фотосинтезін зерттеуде Р.Хилл 1937 жылы үлкен үлес қосты. Ол алғаш рет судың фотолизі кезіндегі молекулалық оттектің бөлінуі фотосинтездің жарық фазасында жүретін реакция екендігін аныңтаған. Бұл реакция жүзеге асу үшін міндетті түрде электрондар акцепторы қатысуы қажет, мысалы, феррицианид немесе энергия жұмсау арқылы жинайды. Осы циклдік емес фотофосфорланудың пайда болуы нәтижесінде жоғары сатыдағы (жасыл) балдырлар мен жасыл өсімдіктер атмосфераға оттек бөле бастады. Ал олардың пайда болуына дейін атмосферада оттек болмаған. Жасыл өсімдіктердің арқасында аэробты тіршілік және аэробты организмдер эволюциясы пайда болды
Қараңғы фазасы
Фотосинтездің II сатысы жарық квантын қажет етпегендіктен, фотосинтездің қараңғы сатысы деп аталған. Бұл сатыда С0 2 -ні игеру және көмірсуларды синтездеу үшін АТФ пен НАДФН энергиялары жұмсалынады. Мұнда құрамында 3—7 көміртек атомдары болатын әр алуан көміртекті қосылыстардың айналымы сияқты күрделі процестер жүреді. Бұл процесте бейорганикалық С0 2 -ні игеретін негізгі фермент — рибулозобифосфаткарбоксилаза. Оны қысқаша "рубиско" деп атайды. Мұндай көміртектің фотосинтездік ассимиляциялану жолын Кальвин жолы деп атайды. Фотосинтездік бұл реакциялар жиынтығы фотосинтездің жарықтағы және қараңғыдағы сатысын біріктіреді. Мұнда судың құрамындағы сутек атомы көміртек диоксидінің тотықсыздануына жұмсалады. Ал оттек молекула күйінде бөлініп шығады .
Тек фотосинтез процесі ғана Жерде органикалық заттардың жиналуын қамтамасыз етеді. Барлық тірі организмдер үшін өмір сүруге қажетті жағдайлар осы процестің нәтижесінде жүзеге асады. Қазіргі уақытта адамдар маңызды энергия көзі ретінде ежелгі өсімдік организмдері әрекеттерінің нәтижесінде пайда болған — тас көмірді, мұнай мен газды пайдаланады. Осыдан жүздеген миллион жылдар бұрын ауадағы көмірқышқыл газының концентрациясы қазіргі уақыттағы концентрация мөлшерінен ондаған есе жоғары болып, соған байланысты булану эффектілері байқалған. Қазіргі кезге қарағанда сол уақытта Жер бетіндегі температура мен ылғалдылық мөлшері де жоғары болды.
Жер беті тропиктік және субтропиктік климатта болып, фотосинтез нәтижесінде өсімдіктердің биомассалар қоры көп мөлшерде жинақталды. Осы кезеңдерде салмағы 100 т-ға жуық алып денелі, шөпкоректі динозаврлар тіршілік еткен. Барлық тас көмір кен орындары осы кезеңде пайда болған, соның ішіндегі ірі кен орындардың бірі — Қазақстандағы Екібастұз . Тас көмір кен орындары тіптен солтүстік полюске жақын жерде, мысалы, Шпицберген аралында да бар. Сол кезеңдермен салыстырғанда, қазіргі уақытта климат жағдайлары қатты өзгерді. Сөйте тұрса да, Жер бетінде өсімдіктердің биомассасы өте жоғары мөлшерде жинақталатын аймақтар бар.
Фотосинтез бен тыныс алу
Ендігі кезекте фотосинтез бен тыныс алу процестерінің арасындағы байланысты қарастырайық. Барлық көп жасушалы организмдер сияқты өсімдік жасушаларының құрамында аэробты тыныс алудың жасуша орталығы — митохондрия бар. Сондықтан барлық өсімдік жасушалары тыныс алады және тыныс алу кезінде оттекті сіңіреді. Тыныс алу фотосинтезге қарама-қарсы процесс. Тыныс алу кезінде органикалық қосылыстар ауадағы оттектің көмегімен тотығып, энергия және көмірқышқыл газы бөлінеді. Тыныс алу жасушаның энергетикалық қажеттілігін өтеу үшін керек. Әсіресе ол өсімдіктің фотосинтезге қатыспайтын мүшелері — тамыр, сабақ және гүлдері үшін маңызды. Тыныс алу және фотосинтез процестерінің энергетикалық қарқындылығын салыстырамыз. Қалыпты күн жарығында өсімдіктер оттекті сіңіргеніне қарағанда 20—30 есе көп мөлшерде бөліп шығарады. Фотосинтез нәтижесінде бөлініп шығатын энергия мөлшері тыныс алу нәтижесінде бөлінетін энергиядан ондаған есе көп болады. Ал жарық жоқ кезде өсімдіктер оттекті көп сіңіреді. Сондықтан да дәрігерлер өсімдігі көп бөлмеде ұйықтауға болмайтындығын ескертеді.
Фотосинтез процесінің нәтижесінде 1 м 2 жапырақта 1 сағ ішінде 1 г органикалық зат түзіледі. Жер бетінде бір жылдың ішінде 400 млрд т органикалық зат өндіріледі. Көмір, шымтезек (торф), мұнай фотосинтез процесінің нәтижесінде осыдан миллион жыл бұрын пайда болған. Біраз жыл өсіп түрған 10—12 ағаш, бір адамды жыл бойына оттекпен қамтамасыз ете алады екен.
