Узагальнення, систематизація й контроль знань

Дати відповіді на питання:

1. Хто першим побачив клітини в мікроскоп?

2. Що з допомогою мікроскопа відкрив А. Левенгук?

3. Хто створив клітинну теорію?

4. Якими методами користується сучасна цитологія?

Література

[1(36-46), 2(79-83)]

3.Фотосинтез. Значення фотосинтезу

Мета роботи: ознайомити студентів із механізмами процесу фотосинтезу.

Обладнання й матеріали: таблиці «Будова рослинної клітини», «Будова тваринної клітини», «Будова мембрани», мікрофотографії мітохондрій і різних типів пластид.

Студенти повинні знати: характеристику фотосинтезу та його значення.

Студенти повинні уміти: характеризувати процеси фотосинтезу.

Базові поняття й терміни: клітина, двомембраніорганели, пластиди, хлоропласти, хромопласти, лейкопласти, фотосинтез, тилакоїди, грани, строма, ламели, прокаріотичні рибосоми.

Під час вивчення матеріалу потрібно звернути увагу на такі моменти.

У результаті фотосинтезу з вуглекислого газу й води з допомогою сонячної енергії утворюються вуглеводи. Цей процес складається з двох основних фаз - світлової і темнової.

У ході світлової фази спочатку кванти світла вловлюються пігментом хлорофілом, який розташований на мембранах тилакоїдів. Енергія квантів переходить до електронів, які захоплюються молекулами-переносниками. Енергія цих електронів використовується в тилакоїдах для синтезу АТФ. Втрачені електрони заміняються електронами з атомів Гідрогену молекул води, які під дією світла, у результаті фотолізу, розпадаються на Гідроген і Оксиген. Звільнені атоми Оксигену взаємодіють між собою й утворюють молекули кисню, що виділяється як побічний продукт реакції. Утворені в результаті відриву електрона від атомів Гідрогену протони підхоплюються іншими молекулами-переносниками. Це молекули динуклеотиди, скорочена назва яких НАДФ. Приєднуючи до себе протони, вони стають акумуляторами хімічної енергії (НАДФ·Н₂) і можуть використовуватися у відновних процесах.

У темновій фазі фотосинтезу за рахунок енергії НАДФ·Н₂ і АТФ, які утворилися під час світлової фази з вуглекислого газу, утворюються молекули глюкози. Сукупність реакцій, які задіяні в цьому процесі, називається циклом Кальвіна.

У більшості рослин світлова й темнова фази фотосинтезу відбуваються в хлоропласті одночасно, а для фіксації вуглекислого газу використовуються трикарбонові сполуки. Такий тип цього процесу називають С₃-фотосинтезом. Проте, ряд рослин, особливо ті, які живуть у жаркому кліматі в умовах дефіциту вологи, використовують інші варіанти фотосинтезу. Вони розносять світлову й темнову фази або в просторі, або в часі. Це дозволяє суттєво економити воду й дає ще деякі переваги.

Фотосинтез за типом товстолистих (така назва дана тому, що цей варіант широко використовують саме рослини родини Товстолисті - каланхое, бріофілюм, очіпок тощо) розводить світлову й темнову фази фотосинтезу в часі. Рослини, які його використовують, інтенсивно поглинають вуглекислий газ через свої продихи вночі. Удень, для економії вологи, продихи закриваються, а зв’язаний уночі запас С0₂ використовується у циклі Кальвіна.

Так звані С₄-рослини (наприклад, кукурудза) використовують просторове розведення реакцій світлової та темнової фаз фотосинтезу. Фіксація СО₂ з використанням чотирикарбонових сполук і синтез глюкози відбувається в них у різних клітинах. Такий тип фотосинтезу в умовах жаркого клімату є більш ефективним, ніж звичайний його варіант.