Урок 32 Растение - живой организм. Фотосинтез как

Урок 32 Растение - живой организм. Фотосинтез как характерная
особенность растений.
Уже в Древней Греции ученые пытались ответить на вопрос: как питаются
растения? Они видели, что человек и животные существуют за счет
потребляемой пищи. Но какую пищу поглощает растение и как оно это
делает?
Было совершенно ясно, что растение не может жить без почвы. Поэтому
сначала предполагали, что именно из почвы растение получает все
необходимое. Богатая фантазия помогала представить на кончиках корней
маленькие ротики, которые поедают почвенные частицы.
В XVII веке голландский врач Ян Баптист ван Гельмонт доказал, что почва
для растения не самое главное.
Первое серьезное исследование механизма роста растений провел фламандский
аристократ Ян Баптист Ван Гельмонт. Перед тем как посадить дерево в горшок,
он взвесил в нем землю. В течение нескольких лет Ван Гельмонт поливал дерево,
а затем снова взвесил дерево и землю и обнаружил, что вес дерева увеличился на
74 кг, а вес почвы при этом уменьшился примерно на сто грамм. Стало ясно, что
почва не является источником материала для построения растущего дерева.
На самом деле Ван Гельмонт сделал неверный вывод из своего открытия — он
утверждал, что дополнительный вес получен из воды. Оставалось два столетия до
представления о том, что углерод дерева образуется в результате превращений
атмосферного углекислого газа, и еще одно столетие до понимания
молекулярного механизма фотосинтеза. Тем не менее Ван Гельмонт не оставил ни
у кого сомнения в том, что материал, называемый нами биомассой, поступает не
из почвы, а из другого источника, и это открытие позднее стало основой наших
представлений о роли растений.
Автор
опыта
Описание и результат опыта
Вывод
Ян ван
Гельмонт
За пять лет масса выращенной в Растение
строит
бочке ивы увеличилась примерно участием воды.
в 30 раз, а масса почвы
уменьшилась всего на 57 г.
тело
Джозеф
Пристли
Под стеклянным колпаком мышь Растение выделяет кислород.
через некоторое время погибала,
а в присутствии растения жила.
с
Д.Пристли На помещенной в воду ветке ивы Кислород выделяется только на
Ян
Ингенхауз
пузырьки кислорода выделялись. свету.
В темноте пузырьков не
наблюдалось.
Жан
Сенебье
С увеличением содержания в
воде углекислоты увеличивается
и количество выделяемых
листьями пузырьков “чистого
воздуха” (кислорода).
Кислород выделяется только в
присутствии углекислого газа.
Юлиус
Сакс
В растениях на свету образуется
крахмал, который выявляется
йодной пробой.
На свету в растениях
образуется крахмал.
На участках листа герани,
лишенных хлорофилла, крахмал
не образуется.
Крахмал образуется только в
зеленых листьях
(содержащих хлорофилл).
Данный опыт был осуществлён английским химиком Джозефом Пристли в 1771
году. Он доказал, что растение на свету поглощает углекислый газ и выделяет
кислород. Для этого он поместил в закрытый сосуд, поставленный на свет,
зелёное растение и мышь. Благодаря кислороду, выделяемому в результате
фотосинтеза, мышь
могла
существовать долгое время. В контрольном
эксперименте (при отсутствии либо света, либо растения) мышь достаточно
быстро задыхалась.
Опыт “Роль света для образования крахмала” Сакса
Для опыта используются растения герань. Одно растение обильно поливают и
для оттока крахмала помещают в темное место на двое суток. Другое растение
оставляют на свету. Затем первое растение извлекают из шкафа, и на его листья
прикрепляют фигурки, вырезанные из плотной черной бумаги. Оба растения
выдерживают на свету в течении трех, четырех дней, осуществляя полив. Затем с
каждого растения срезают по листу, выдерживают их две, три минуты в кипящей
воде и помещают в стакан с горячим спиртом для получения вытяжки
хлорофилла. Обесцвеченные листья обрабатывают раствором йода. На листе
растения, которое побывало в шкафу, проявится конфигурация фигурки, которая
была прикреплена к нему. Лист, который был всегда на свету, равномерно
окрасится в синий цвет.
Специальные исследования учёных показали, что на свету в хлоропластах
образуется сахар. Затем в результате превращений из сахара в хлоропластах
образуется крахмал. Крахмал – это органическое вещество, которое в воде не
растворяется.
Фотосинтез
–
процесс образования в зеленых клетках растения
органических веществ (углеводов) из неорганических за счет энергии света.
Свет проникает в лист через прозрачную кожицу.
Хлорофилл находится в хлоропластах, которые расположены наилучшим
образом для улавливания света.
3.
С помощью устьиц в лист поступает углекислый газ и выделяется
кислород.
4.
Внутри растения газы перемещаются по межклетникам.
5.
Вода поступает в растение из почвы с помощью корня, перемещается к
листьям по сосудам стебля.
1.
2.
Зеленый цвет растений – это цвет химического вещества хлорофилла (от греч.
“хлорос” – зеленый, “филос”– лист), который находится в пластидах клетки в
хлоропластах. Это вещество играет в фотосинтезе главную роль. Процесс
фотосинтеза многоступенчатый. Он запускается, когда на молекулу хлорофилла
попадает частица света (фотон). В процессе фотосинтеза выделяют две фазы.
Световая фаза идет только на свету и более длительная, темновая, в свете не
нуждается. В световой фазе выделяется кислород, образуется энергия, в
темновой фазе синтезируется углевод (глюкоза).
Космическая роль зеленых растений
О роли фотосинтеза более ста лет назад писал К.А. Тимирязев: “Когда-то, гдето на Землю упал луч солнца, но он упал не на бесплодную почву, он упал на
зеленую былинку пшеничного ростка, или, лучше сказать, на хлорофилловое
зерно. Ударяясь о него, он потух, перестал быть светом, но не исчез… В той или
другой форме он вошел в состав хлеба, который послужил нам пищей. Он
преобразился в наши мускулы, в наши нервы… Этот луч солнца согревает нас. Он
приводит нас в движение. Быть может, в эту минуту он играет в нашем
мозгу”.
В результате фотосинтеза выделяется кислород для дыхания живых
организмов.
2.
Благодаря фотосинтезу постоянно образуются органические вещества
для питания грибов, бактерий, животных и человека.
3.
Из кислорода в атмосфере образуется защитный озоновый слой
4.
Растения понижают в атмосфере содержание углекислого газа,
предотвращая перегрев Земли
1.
Растения ежегодно образуют более 100 млрд. тонн органических веществ,
выделяют в атмосферу около 145 млрд. тонн кислорода. 80% кислорода
выделяется морскими водорослями и только 20% – наземными растениями.
Поэтому мировой океан иногда называют “легкими планеты”. Затраты кислорода
на дыхание человека, животных, и растений компенсируются фотосинтезом.
Содержание кислорода в атмосфере поддерживается в пределах 21%.
Домашнее задание
1. Выучить конспект.
2. Выполнить домашнюю самостоятельную работу.
Выполнить тест
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Фотосинтез происходит …
а) в устьицах;
б) в межклетниках;
в) в хлоропластах,
В процессе фотосинтеза происходит …
а) поглощение кислорода и выделение углекислого газа
б) поглощение углекислого газа и образование кислорода.
Крахмал, образующийся в листьях в процессе фотосинтеза, нужен растению
для …
а) выделения его во внешнюю среду;
б) снабжения им всех частей растения.
Хлорофилл в клетке находится …
а) в ядре;
б) в пластидах;
в) в цитоплазме.
Крахмал, образующийся в листьях в процессе фотосинтеза, является …
а) запасным питательным веществом;
б) побочным продуктом обмена.
Первым изучил механизм роста растений…
а) Д. Пристли;
б) Ян Ван Гельмонт;
в) К.А. Тимирязев.
Какие вещества необходимы для фотосинтеза?
а) кислород и вода
б) кислород и углекислый газ
в) вода и углекислый газ
г) углекислый газ.
Почему в зеленой части листа обнаруживается крахмал, а в белой – нет?
а) не поступает кислород
б) не поступает углекислый газ
в) не поступает вода
г) отсутствует хлорофилл
Установите соответствие между группами веществ, участвующих в процессе
фотосинтеза, и названиями этих веществ.
Группа веществ
Название
а) вещества, необходимые для фотосинтеза
1) кислород
б) вещества, образующиеся при фотосинтезе 2) углекислый газ
3) вода
4) хлорофилл
5) органические вещества
6) соли
Решить задачи (1 на выбор по желанию)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Корневая масса небольшого дерева 5 кг. Один кг корневой массы
потребляет в сутки 1 г кислорода. Какую массу кислорода потребляют корни
дерева за месяц и год?
Какое растение осаждает больше пыли на поверхности листьев: вяз или
тополь? Почему?
Существует ли взаимосвязь между сбором листовых овощей (укроп,
шпинат, салат, и т.д.) и временем суток? Почему?
Хозяйка на дачном участке оборвала зеленые листья капусты на корм
кроликам. Правильно ли она поступила? Почему?
В сутки человек потребляет 430 г кислорода. Один гектар леса
вырабатывает за час столько кислорода, сколько нужно для дыхания двухсот
человек. Какую массу кислорода выделяет гектар леса за один час?
В процессе фотосинтеза огурцы, выращиваемые в теплицах, поглощают 1 кг
углекислого газа при образовании 7 кг плодов. Сколько кг углекислого гала
потребуется, чтобы получить 300 кг огурцов? Как можно увеличить
содержание углекислого газа в воздухе теплиц?
К.А. Тимирязев писал: “В сущности, что бы ни производил сельский
хозяин, – он прежде всего производит хлорофилл и уже посредством
хлорофилла получает зерно, волокно, древесину и т.д.”. какие агротехнические
приемы способствуют накоплению хлорофилла и усилению процессов
фотосинтеза в мякоти листа?