Параграф 11 Биология 9 класс Пономарев | Конспект

☀️ Биосинтез углеводов — фотосинтез

🍃 Понятие о фотосинтезе

Фотосинтез — это процесс образования органических веществ из неорганических с использованием энергии солнечного света.

• Важнейшая роль в этом процессе принадлежит хлорофиллу и другим пигментам.

• Данные пигменты поглощают световую энергию и преобразуют её в химическую.

• Фотосинтез происходит в хлоропластах — специализированных органоидах растительных клеток.

• В этих структурах световая энергия превращается в энергию химических связей.

• Основным продуктом фотосинтеза являются углеводы, которые накапливаются в виде крахмала.

• Фотосинтез — основа существования жизни на Земле.

• Этот процесс обеспечивает растения энергией и образует кислород, необходимый для дыхания всех живых существ.

🔋 Строение хлоропласта и его функции

Хлоропласт — это органоид растительных клеток, состоящий из двойной мембраны, внутреннее пространство которого заполнено стромой.

• Внутри хлоропласта расположены мембранные структуры — тилакоиды.

• Тилакоиды образуют стопки, называемые гранами.

• В мембранах тилакоидов находятся пигменты, такие как хлорофилл, которые и захватывают энергию света.

• Внутреннее пространство тилакоидов заполнено жидкостью, где происходят световые реакции фотосинтеза.

• Хлоропласты обладают собственной ДНК и способны к самостоятельному делению.

• Фотосинтез в хлоропластах делится на два этапа: световую и темновую фазы.

💡 Первая фаза фотосинтеза — световая

Световая фаза фотосинтеза происходит в мембранах тилакоидов и включает превращение световой энергии в химическую.

• Под воздействием света молекулы хлорофилла возбуждаются и передают энергию на электронные переносчики.

• Эта энергия используется для синтеза молекул АТФ и восстановления НАДФ+ до НАДФ-Н.

• В процессе световой фазы происходит расщепление воды (фотолиз).

• Данный процесс сопровождается образованием кислорода, который выделяется в окружающую среду.

• Образовавшийся кислород — побочный продукт световой фазы.

• АТФ и НАДФ-Н используются в следующей фазе фотосинтеза.

🌙 Вторая фаза фотосинтеза — темновая

Темновая фаза (цикл Кальвина) происходит в строме хлоропластов и заключается в фиксации углекислого газа (CO₂) и его превращении в углеводы.

• Этот процесс может происходить как на свету, так и в темноте.

• Углекислый газ вступает в цикл реакций с рибулозодифосфатом (сахар с пятью углеродными атомами).

• Образуются промежуточные соединения, которые затем преобразуются в глюкозу.

• Цикл Кальвина использует энергию АТФ и восстановительную силу НАДФ-Н, синтезированные на световой фазе.

• В результате темновой фазы углекислый газ превращается в органические соединения, которые накапливаются в клетках.

📈 Условия протекания и значение фотосинтеза

На интенсивность фотосинтеза влияют освещённость, температура, концентрация CO₂ и вода.

• Оптимальные условия обеспечивают максимальную скорость процесса, при которой растение накапливает больше углеводов.

• При недостатке воды или избытке CO₂ фотосинтез замедляется.

• Данное замедление снижает продуктивность растения.

• Фотосинтез обеспечивает зелёные растения энергией.

• Этот процесс является основой биосферы, поддерживая круговорот углерода.

🌍 Значение фотосинтеза для жизни на Земле

Фотосинтез — единственный процесс на Земле, который преобразует солнечную энергию в химическую, делая её доступной для всех живых организмов.

• Растения и цианобактерии служат основой всех пищевых цепей.

• Они обеспечивают питание гетеротрофных организмов.

• Фотосинтез поддерживает кислородный баланс атмосферы.

• Он является источником всей органической материи.

• Процесс играет ключевую роль в регулировании климатических условий и формировании почвы.

💎 База параграфа

• 🐾 Виды и классификация:

• Зелёные растения — основные фотосинтезирующие организмы суши.

• Цианобактерии — фотосинтезирующие прокариоты, способные к выделению кислорода.

• 🏗 Анатомия и морфология:

• Хлоропласты — двумембранные органоиды для фотосинтеза.

• Строма — внутреннее полужидкое пространство хлоропласта, место темновой фазы.

• Тилакоиды — мембранные пузырьки, место световой фазы.

• Граны — стопки тилакоидов.

• Хлорофилл — основной фотосинтетический пигмент в мембранах тилакоидов.

• 📖 Определения:

• Фотосинтез — синтез органики из CO₂ и H₂O за счет энергии света.

• Фотолиз — процесс расщепления молекул воды под действием света.

• Цикл Кальвина — последовательность биохимических реакций темновой фазы по фиксации углерода.

• АТФ (Аденозинтрифосфат) — переносчик энергии, синтезируемый в световой фазе.

• НАДФ-Н — восстановленный переносчик водорода для реакций темновой фазы.

• Рибулозодифосфат — пятиуглеродный сахар, акцептор углекислого газа в цикле Кальвина.

📝 Подведем итоги

• Фотосинтез протекает в хлоропластах и преобразует энергию солнца в энергию химических связей глюкозы.

• В световой фазе (в тилакоидах) за счет фотолиза воды выделяется кислород и образуются АТФ и НАДФ-Н.

• В темновой фазе (в строме) происходит фиксация CO₂ и синтез углеводов с использованием ресурсов первой фазы.

• Данный процесс является фундаментом биосферы, обеспечивая питание и кислород для всех аэробных существ.