...
ДВОМЕМБРАННІ ОРГАНЕЛИ. ПЛАСТИДИ І ПРОЦЕС ФОТОСИНТЕЗУ PDF Печать E-mail

 

Цілі уроку: розглянути особливості будови та функції двомембранних органел на прикладі пластид; проаналізувати зв’язок особливостей будови пластид із функціями, які вони виконують; ознайомити учнів із механізмами процесу фотосинтезу.

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

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

ХІД УРОКУ

I. Організаційний етап

II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності учнів

Питання для бесіди

1. Які особливості будови мають мітохондрії?

2. Які функції виконують мітохондрії?

3. Які особливості будови мітохондрії дозволяють їй ефективно

виконувати свої функції?

III. Вивчення нового матеріалу

Розповідь учителя з елементами бесіди

Пластиди, як і мітохондрії, є двомембранними органелами. їх форма може бути дуже різноманітною. Виділяють три основні типи пластид — хлоропласти (зелені), хромопласти (червоні, оранжеві або жовті) і лейкопласти (безбарвні). Мембрани пластид бувають зовнішньою і внутрішньою. Внутрішня мембрана хлоропластів утворює вирости — ламели. Ламели можуть утворювати окремі замкнені мішечки — тилакоїди. Тилакоїди можуть об’єднуватися у групи — грани, які з’єднуються між собою з допомогою ламел. Внутрішнє середовище пластид називається стромою. Як і мітохондрії, пластиди мають власну ДНК у формі кільцевих молекул і рибосоми прокаріотичного типу. Розмножуються вони шляхом поділу. У деяких випадках пластиди одного типу можуть перетворюватися на інший. Наприклад, у разі пожовтіння листя восени хлоропласти перетворюються на хромопласти.

Ці органели виконують різні функції. У них можуть накопичуватися запасні поживні речовини. З допомогою різних пластид рослини забезпечують забарвлення окремих своїх частин у різний колір. Але найголовнішою функцією є здійснення фотосинтезу. Цю функцію виконують хлоропласти. 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.

Заповнення разом з учнями таблиці

Будова та функції двомембранних органел. Пластиди

Органели

Особливості будови

Основні функції

Пластиди

Органели, форма яких може бути дуже різноманітною. Мають дві мембрани (зовнішню і внутрішню), між якими розташований міжмембранний простір. Внутрішнє середовище пластид називається стромою. Внутрішня мембрана може утворювати структури у вигляді сплощених мішечків — тилакоїдів. Зовнішня мембрана гладенька. У стромі містяться кільцеві молекули мітохондріальної ДНК, специфічні транспортні й рибосомальні РНК та рибосоми прокаріотичного типу. За забарвленням розрізняють зелені (хлоропласти), жовто-помаранчеві або червоні (хромопласти) і безбарвні (лейкопласти). Нові пластиди утворюються шляхом поділу

Основна функція пластид — здійснення процесу фотосинтезу. Вони також синтезують ряд необхідних для цього процесу білків, можуть забезпечувати забарвлення органів рослин і накопичувати резервні речовини

IV.* Узагальнення, систематизація й контроль знань і вмінь учнів

Дати відповіді на питання:

1. Які особливості будови мають пластиди?

2. Які функції виконують пластиди?

3. Які особливості будови пластид дозволяють їм ефективно виконувати свої функції?

IV.** Лабораторна робота

Вивчення будови двомембранних органел

Мета: ознайомитися з будовою двомембранних органел, установити зв’язок між структурою і функціями цих структур.

Обладнання й матеріали: мікрофотографії мітохондрій і різних типів пластид, постійні препарати рослинних клітин.

Хід роботи

1. Розгляньте препарати з клітинами рослин і замалюйте рослинні клітини. Позначте на малюнках різні типи пластид.

2. Розгляньте на мікрофотографії будову хлоропласта. Замалюйте її. Вкажіть на малюнку зовнішню і внутрішню мембрани, ламели, тилакоїди, грани, рибосоми.

3. Розгляньте на мікрофотографії будову мітохондрії. Замалюйте її. Вкажіть на малюнку зовнішню і внутрішню мембрани, кристи, pибосоми.

4. Зробіть висновок, у якому поясніть зв’язок між особливостями будови й функціями двомембранних органел.

V. Домашнє завдання

 

Яндекс.Метрика >