Поясните какая особенность строения растений позволяет им обеспечить связь земля космос
Обновлено: 15.05.2024
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Научно-практическая конференция
старшеклассников
"Науке - старт молодых"
Руководитель: Мосияченко А.Д. учитель биологии
Глава 1. Теоретическая часть ………………………………………………….5
1.1 Что такое фотосинтез. 5
1.2 Световая фаза фотосинтеза…………………………………………………. 7
1.3 Темновая фаза фотосинтеза…………………………………………………..8
1.5 Космическая роль фотосинтеза……………………………………………..10
Глава 2. Практическая часть …………………………………………………12
2.1 Экспериментальная работа по выявлению образования органических веществ в растениях в процессе фотосинтеза на свету……………………….12
2.2 Результаты экспериментальной работы……………………………………15
На планете Земля, каждую секунду используется энергия живыми существами, которая перерабатывается постоянно из одной в другую. По мере передачи этой энергии друг другу или используя ее для себя, количество энергии сильно уменьшается, но не исчезает вовсе, почему?
Цель: путем эксперимента доказать, что в растениях образуются органические вещества.
Задачи исследования:
1. Изучить необходимую литературу;
2. Поэтапно узнать, как протекает процесс фотосинтеза;
3. Обосновать космическую роль фотосинтеза;
4. Провести эксперимент, который поможет выявить образование органических веществ в растениях в процессе фотосинтеза.
Гипотеза: органические вещества образуются в растениях в процессе фотосинтеза только на свету.
Объектом изучения является фотосинтез.
Предметом изучения является космическая роль фотосинтеза.
Практическая значимость работы заключается в том, что результаты работы вызывают познавательный интерес, формируется бережное отношение к растениям.
Методы исследования : теоретические и эмпирические. К теоретическим методам относится поиск и изучение процесса фотосинтеза в научных и учебных источниках, анализ литературы в источниках по теме эксперимента. К эмпирическим методам относится наблюдение, эксперимент и его обработка, анализ работы.
Глава 1. Теоретическая часть
1.1Что такое фотосинтез?
Любое живое существо на нашей планете нуждается во всех потребностях, а именно в пище и энергии, чтобы выжить. В ходе жизнедеятельности клетки накапливают питательные вещества, образуют новые органоиды, растут, делятся, выполняют свои специфические свойства, осуществляя при этом активный синтез органических веществ - пластический обмен и расходуя энергию, запасенную в процессе энергетического обмена. Особенно активно расход энергии происходит во время роста организма. Множество организмов питаются другими существами, в то время как другие могут производить сами свои питательные элементы. Например, растения производят продукты питания, глюкозу, в процессе, который называется фотосинтезом.
Живые существа, которые потребляют готовые продукты питания, называются гетеротрофами. Они используют в качестве источника углерода и одновременно в качестве источника энергии - готовые органические вещества. К гетеротрофам относят всех животных, грибы и большинство бактерий. Гетеротрофные организмы полностью зависят от автотрофов, которые поставляют им углерод в виде готовых органических соединений.
Живые существа, которые производят сами себе продукты питания, называются автотрофами. Они способны самостоятельно синтезировать необходимые органические соединения, используя в качестве источника углерода - неорганическое вещество - углекислый газ ( СО 2 ). Для этого они используют энергию света (растения или сине - зеленые водоросли) или энергию, выделяющуюся при окислении неорганических соединений.
Для чего растениям нужна глюкоза, которая является для них пищей?
Как люди и другие живые существа, растения тоже нуждаются в потреблении пищи для поддержания жизнедеятельности. Значение глюкозы в их составе играет важную роль в следующем:
Глюкоза растениям необходима для того, чтобы производить другие органические вещества. Например, белки, жиры, углеводы, некоторые растительные сахара, которые нужны растениям для роста и других важных процессов в их жизнедеятельности.
Так же глюкоза может превращаться в крахмал, который используется при необходимости, с помощью растительных клеток. Поэтому отмершие клетки могут использоваться в качестве удобрения.
Глюкоза, которая получена в результате фотосинтеза, нужна во время дыхания для освобождения энергии. Эта энергия необходима для поддержания жизненно важных процессов в растении.
Но что же такое фотосинтез?
Фотосинтез - это химический процесс, протекающий с образованием органического вещества из углекислого газа и воды на свету при участии фотосинтетических пигментов. Этот процесс очень важен для жизни на Земле, потому что именно благодаря ему выделяется кислород, который чрезвычайно необходим для организмов и от которого зависит вся жизнь. Существует суммарная формула фотосинтеза, которая отражает это:
Главным двигателем фотосинтеза является хлорофилл - пигмент, содержащийся в клетках растений, который помимо этого отвечает за зелёный окрас листьев деревьев и многих растений. Хлорофилл к тому же обладает важным свойством - способностью к поглощению солнечного света. Именно с помощью него начинается процесс фотосинтеза.
У водорослей хлорофилл содержится в хроматофорах.
Для фотосинтеза необходимы некоторые условия, без которых не может произойти процесс фотосинтеза:
Вода - прозрачная жидкость без вкуса и запаха при нормальных условиях.
Свет - солнечный свет создает хорошие условия для фотосинтеза, потому что в солнечном свете присутствует ультрафиолетовое излучение, которое оказывает хорошее влияние на растение. Так же может использоваться искусственный свет, например, свет настольной лампы, но процесс будет уже другим.
Углекислый газ - бесцветный природный газ без запаха, имеющийся в воздухе и имеющи обозначение СО 2 . Углекислый газ образуется при дыхании, когда мы выдыхаем его, а так же образуется при соединении углерода с кислородом.
Хлорофилл - зеленый пигмент, который находится в листях растений.
Питательный вещества и минералы - химические вещества и органические соединения, которые растения поглащают корнями из почвы.
При фотосинтезе выделяется две фазы: световая и темновая.
1.2 Световая фаза фотосинтеза
Световая фаза фотосинтеза - это этап фотосинтеза, при котором за счет энергии света образуются множество богатых энергией соединения АТФ и молекулы, которые являются носителями энергии.
Световая фаза происходит только в присутствии солнечного света. В таких реакциях энергия солнечного света поглощается хлорофиллом, который содержится в листьях растений и преобразуется в запасенную химическую энергию в виде молекулы АТФ и НАДФН. Световая фаза протекает в тилакоидных мембранах, не выходя за пределы хлоропласта.
Солнечный свет попадает на молекулу хлорофилла, поглощается зеленым пигментом, что приводит его в возбужденное состояние.
Идет расщепление воды, при этом протоны, под действием электронов преобразуются в атомы водорода и позже они расходуются на синтез углеводов.
На последнем этапе световой фазы фотосинтеза происходит синтез молекулы АТФ, которая представляет собой органическое соединение и играет роль выработки энергии в биологических процессах.
При световой фазе происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами, а именно:
Синтез молекулы АТФ
Образование молекулы НАДФ·Н 2
Кислород переходит в атмосферу, молекулы АТФ и НАДФ·Н 2 переходят в строму хлоропласта, а так же кислород участвует в процессе последующей фазы - темновой фазы.
1.3 Темновая фаза фотосинтеза
Темновая фаза фотосинтеза - это этап фотосинтеза, протекающий в строме хлоропласта. Темновая фаза не зависит от солнечного света, потому что нужная энергия для стромы хлоропласта запасена в молекуле АТФ.
Но процесс темновой фазы не будет продолжаться, если растение будет лишено света на слишком продолжительное время, так как во время темновой фазы используются продукты световой фазы.
В темновой фазе с участием АТФ и НАДФН происходит восстановление СО 2 до глюкозы.
1.4 Значение фотосинтеза
Именно благодаря фотосинтезу, ежегодно из атмосферы поглощаются углекислый газ и кислород. Фотосинтез является основным источником образования органических соединений. Из кислорода образуется озоновый слой, который защищает растение от ультрафиолетовой радиации.
Таким образом, мы можем сказать, что фотосинтез так же является способом, благодаря которому формируются корни, стебли, листья, побеги, цветы и плоды. Без фотосинтеза растения не смогут расти и размножаться
Растения известны как продуценты, то есть являются автотрофами. Они способны синтезировать органические вещества из неорганических в процессе фотосинтеза. Продуценты являются первым звеном пищевой цепи.
Например, в водной системе водоросли и некоторые растения составляют пищевую цепочку, и они служат пищей для более крупных организмов. Без процесса фотосинтеза жизнь в водной среде была бы невозможна.
Фотосинтез превращает углекислый газ в кислород. Углекислый газ из атмосферы поступает в растение, а в конечном итоге выделяется в виде кислорода.
Сейчас в нашем мире катастрофически растет уровень углекислого газа, который образуется из-за загрязнения воздуха, а именно пожары, выбросы в атмосферу выхлопных газов от автомобиля, промышленных станций и т.д., любой процесс, который может устранить углекислый газ из атмосферы, является экологически важным.
Процесс фотосинтеза зависит от интенсивности солнечного света. Там, где солнечного света много и он обилен весь год, а вода является не ограничивающим фактором, растения растут очень быстро и могут стать большими.
А где-то происходит всё наоборот. Например, фотосинтез в глубоких частях океана встречается очень редко, а свет не проникает в эти слои океана, и в результате этого растительность там бесплодна.
1.5 Космическая роль фотосинтеза
Все зеленые растения являются посредниками между нашей планетой и Солнцем. Они улавливают энергию небесного света и обеспечивают возможность существования жизни на нашей планете.
Фотосинтез представляет собой процесс, о котором можно говорить в космических масштабах, так как в свое время способствовал преображению образа нашей планеты. Благодаря реакциям, происходящим в зеленых листьях, энергия солнечного света не рассеивается в пространстве. Она переходит в химическую энергию вновь образованных органических веществ.
Для человеческой жизни продукты фотосинтез нужен не только для пищи, но и для осуществления хозяйственной деятельности. Однако, человеку нужны не только лучи Солнца, которые попадают на нашу планету в настоящее время. Но и нужны необходимые продукты жизнедеятельности, которые были получены в далекое время, около миллиона лет тому назад. Они представлены нам, как каменный уголь, горючие газы, нефть, торфяные месторождения.
Растения осуществляют необычный, удивительный круговорот. Они выделяют кислород , который используют все живые организмы для окисления органических веществ, в результате чего выделяют углекислый газ. Именно углекислый газ является важным компонентом в процессе фотосинтеза. Способны к этому только растения. Космическая роль зеленых растения заключается в том, что они обеспечивают необходимые условия для жизни живых организмов. В ходе фотосинтеза в пластидах хлоропласта при наличии воды и углекислого газа происходит появление глюкозы и кислорода, который необходим для дыхания всех живых организмов, обитающих на Земле. Ведь фотосинтеза жизнь на Земле просто бы не существовала.
Таким образом, основным источником тепла и света является космическое тело - Солнце. А зелёные растения - это единственные организмы на нашей планете, которые способны усваивать энергию солнечного света и переносить ее в химическую энергию органических веществ.
Растения должны быть в необходимом порядке в школьных классах, в доме, в помещении, где скапливается большое количество людей. Так как зелёные растения регулируют содержание кислорода и углекислого газа в воздухе, улучшают микроклимат и просто являются украшением каждой комнаты. Всё это способствует сохранению здоровья.
Читайте также: