يتكون النشا في أوراق النباتات الخضراء فقط في الضوء. ما هي المواد المكونة للنشا؟ للإجابة على هذا السؤال سنجري التجربة التالية. دعونا نضع زهرة الربيع تنمو في إناء للزهور على قطعة من الزجاج ، ونغطيها بغطاء زجاجي ونضعها في الضوء. دهن حواف الغطاء بالفازلين. بجانب زهرة الربيع ، تحت الغطاء ، ضع كوبًا بمحلول من القلويات الكاوية. اترك النبات تحت الغطاء لمدة يومين.

القلويات الكاوية تمتص ثاني أكسيد الكربون في الهواء تحت الغطاء. لا يمكن للهواء الجديد الذي يحتوي على ثاني أكسيد الكربون أن يخترق تحت الغطاء ، حيث يتم تلطيخ حوافه بالفازلين ويتم ضغطه بإحكام على الزجاج.

أرز. 59. إطلاق الأكسجين من أوراق نبات أخضر في الضوء.

قريباً لن يبقى أي ثاني أكسيد الكربون تحت الغطاء ، وسيتم امتصاصه بواسطة القلويات الكاوية.

بعد 6-8 ساعات ، نخرج النبات من تحت الغطاء ونقطع إحدى الأوراق ونتحقق مما إذا كان النشا قد تشكل في خلاياه. عند معالجتها باليود ، لم تتحول الورقة إلى اللون الأزرق. هذا يعني أنه لم يتم تكوين أي نشا. ما هي الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من هذه التجربة؟ يتكون النشا في الأوراق فقط عندما يكون الهواء ، النباتات المحيطةيحتوي على ثاني أكسيد الكربون.

المادة العضوية - السكر ثم النشا - تتشكل في الأوراق الخضراء فقط في الضوء. يتكون النشا في الأوراق ، في البلاستيدات الخضراء ، أي في البلاستيدات ، مع الكلوروفيل.

في الهواء حيث توجد النباتات الخضراء ، يجب أن يكون هناك ثاني أكسيد الكربون. يتكون النشا من ثاني أكسيد الكربون الذي يدخل من خلال الثغور والماء الذي تمتصه الجذور من التربة.

تحت تأثير المواد الخاصة - الإنزيمات - يتحول النشا إلى سكر ويتدفق من الأوراق إلى الأعضاء الأخرى. هناك يتم تحويل السكر مرة أخرى إلى النشا.

وهكذا ، يدخل النشا أيضًا بذور القمح ، حيث يترسب في السويداء.

نضع كوبًا من الماء في وعاء زجاجي كبير ، توضع فيه أغصان بأوراق خضراء من بعض النباتات. يمكن استبدال الزجاج بغرفة صغيرة نبات في زهرةوعاء. أغلق المرطبان بإحكام بغطاء من الفلين مع إدخال أنبوب زجاجي فيه. املأ المرطبان بثاني أكسيد الكربون من خلال أنبوب زجاجي. سنغلق الأنبوب بسدادة.

ينخفض ثاني أكسيد الكربون إلى قاع العلبة ، مما يؤدي إلى إزاحة الهواء الأخف. للتحقق من ذلك ، دعنا نفتح الجرة ونضع شظية مشتعلة فيها بسرعة. ثاني أكسيد الكربون لا يدعم الاحتراق. إذا خرج الشظية ، يمكن إجراء التجربة. أغلق البرطمان بإحكام مرة أخرى وقم بتعريضه للضوء الساطع.

بعد يوم ، افتح الجرة وقم مرة أخرى بخفض الشظية المحترقة فيها. الشظية لا تخرج ، كما كان من قبل ، لكنها تستمر في الاحتراق اللامع. من الواضح أنه لم يكن هناك ثاني أكسيد الكربون في الجرة ، لكن ظهر غاز آخر يدعم الاحتراق. الأكسجين فقط هو الذي يدعم الاحتراق. هذا يعني أن الأوراق الخضراء للنبات تمتص بالفعل ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين.

أرز. 60. إطلاق الأكسجين بواسطة Elodea في الضوء.

إذا لم يتم وضع جرة بها نبات أخضر في الضوء ، ولكن في خزانة مظلمة ، فإن الشظية المحترقة التي تم إنزالها فيها ستخرج ، كما كان من قبل. هذا يؤكد أن الأوراق الخضراء تمتص ثاني أكسيد الكربون فقط في الضوء. لا يتشكل النشا في الظلام ، وبالتالي لا يمتص النبات ثاني أكسيد الكربون في الظلام.

تمتص النباتات البرية ثاني أكسيد الكربون من الهواء الذي يحتوي عليه. ومن أين تحصل عليه النباتات المائية ، مثل Elodea؟ اتضح أن هناك ثاني أكسيد الكربون في الماء. لنقم بهذه التجربة. نضع أغصان Elodea في وعاء من الماء الخام ونغطيها بقمع. ضع أنبوب اختبار مملوءًا بالماء في نهاية القمع. نضع جرة Elodea في ضوء ساطع. في ضوء فروع Elodea ، ستبدأ فقاعات من نوع من الغاز في الارتفاع قريبًا. تدخل فقاعات الغاز إلى أنبوب الاختبار ، مما يؤدي إلى إزاحة الماء منه. بعد بضع ساعات ، سيملأ الغاز أنبوب الاختبار بالكامل. ثم نخرج أنبوب الاختبار من الماء ونخفض الشظية المشتعلة فيه بسرعة. الشعلة تشتعل وتحترق. وبالتالي ، يتراكم الأكسجين في أنبوب الاختبار ، وتطلقه الأوراق الخضراء لنبات الإيلوديا في الضوء.

إذا وضعت جرة من Elodea في مكان مظلم ، فسيتوقف إطلاق الأكسجين ، لأن النباتات تمتص ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين فقط في الضوء.

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

التمرين 1.انظر إلى الشكل 175 واشرح التجربة المصورة عليه ، "إطلاق الأكسجين بواسطة الأوراق في الضوء" حسب الخطة التي اعتمدناها.

الغرض من التجربة هو إثبات ذلك عند تعرضها للضوء ، تطلق أوراق النبات الأكسجين.
مسار التجربة: 1. نضع Elodea في ضوء ساطع.
2. لاحظ ظهور الفقاعات على سطح الأوراق.
3. نقوم بجمع الفقاعات في أنبوب اختبار.
4. نقوم بتخفيض الشظية المشتعلة في أنبوب اختبار.
النتيجة: شظية يومض ، مما يشير إلى وجود الأكسجين في الأنبوب.
الخلاصة: في الضوء ، تنبعث أوراق Elodea الأكسجين.

المهمة 2.عبر عن فهمك لمعنى تجربة جي بريستلي ، كما هو موضح في الشكل 176.

في رأيي ، أثبتت تجربة بريستلي ليس فقط قدرة النباتات على إطلاق الأكسجين ، ولكنها توضح أيضًا أهمية النباتات لعالم الحيوان.

الواجب المنزلي 2. اتصال العمل في المنزل§ 49 واشرح الدور الذي يلعبونه في حياة سكان الحوض:

نباتات - الأكسجين للتنفس والغذاء للقواقع والأسماك .
ضوء - يساهم في إنتاج الأكسجين بواسطة النباتات .
القواقع - "ترتيب" الحوض - أكل الطمي وبقايا الطعام والنباتات .

الغرض من الدرس:تشكيل مفهوم تغذية النبات.

أهداف الدرس.

لتعريف الطلاب بالطريقة الجوية للحصول على المواد اللازمة لتغذية النبات ؛ اشرح مفهوم البناء الضوئي.
لتكوين معرفة بشروط سير هذه العملية ، على أساس التجارب لإثبات امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين عن طريق الأوراق في الضوء.
أظهر دور الضوء كـ شرط ضروريمسار التمثيل الضوئي.
التعرف على قدرة النباتات على التكيف مع استخدام الضوء في عملية التمثيل الضوئي.
الكشف عن أهمية التمثيل الضوئي في الطبيعة وحياة الإنسان.
لفت انتباه الطلاب إلى مشكلة تلوث الهواء.
المساهمة في تربية الفضول وتكوين الاهتمام المعرفي بالموضوع قيد الدراسة والموضوع ككل.

خلال الفصول

سنبدأ درس اليوم بحكاية "الأوراق والجذور" لـ I.A. Krylov.

في يوم صيفي جميل
إلقاء الظلال عبر الوادي
الأوراق على شجرة مع أعشاب من الفصيلة الخبازية همست ،
تفاخروا بكثافتهم وخضرتهم
وهذه هي الطريقة التي فسر بها أعشاب من الفصيلة الخبازية نفسها:
"أليس صحيحًا أننا جمال الوادي كله؟
أن لدينا شجرة رائعة للغاية ومتعرجة ،
مترامية الأطراف ومهيب؟
لتكون فيها بدوننا؟ حسنًا ، صحيح
يمكننا أن نحمد أنفسنا بدون خطيئة!
ألسنا من حرارة الراعي
ونغطي المتجول في الظل البارد؟
ألسنا جمالنا
هل نجذب الرعاة للرقص هنا؟
لدينا نفس الفجر المبكر والمتأخر
صافرات العندليب.
نعم أنت أعشاب من الفصيلة الخبازية بنفسك
أنت لا تنفصل معنا أبدًا ".
"يمكنك أن تقول شكرًا هنا ولنا ،"
أجاب صوتهم من تحت الأرض بتواضع.
"من يجرؤ على الكلام بهذه الوقاحة والغطرسة!
من انت هناك
لماذا بدأوا يحسبون لنا هذه الوقاحة؟
حفيف الأوراق على الخشب.
"نحن هؤلاء -
تم الرد عليهم من الأسفل ، -
الذي ، هنا يفتش في الظلام ،
نحن نطعمك. لستم تعلمون؟
نحن جذور الشجرة التي تتفتح عليها.
التباهي في الوقت المناسب!
نعم ، فقط تذكر الفرق بيننا:
مع ربيع جديد ستولد ورقة جديدة ،
وإذا جف الجذر ، -
لن تكون هناك شجرة أو أنت.

لذلك ، من الحكاية نرى أنه بين الأوراق والجذور هناك خلاف حول الدور الرائد في حياة الشجرة. دعونا نتذكر مدى أهمية الجذور في حياة النبات؟ ما رأيك في وظائف الصب؟

دعونا نسرع عقليًا بأربعمائة عام إلى 1600. في ذلك الوقت ، قرر العالم الهولندي يان فان هيلمونت اكتشاف سبب نمو النبات. للقيام بذلك ، أجرى تجربة: زرع سمكة صفصاف في حوض مع الأرض ، بعد أن وزن البرعم والأرض. أخذت 60 كيلوجرامًا من التراب الجاف ، وملأت حوضًا به وزرعت سمكة صفصاف تزن 2 كيلوجرام في هذه الأرض. لمدة خمس سنوات ، تم تسقي الصفصاف بمياه الأمطار فقط. بعد خمس سنوات ، كانت كتلة الشجرة 60 كجم ، وكانت الأرض في الحوض 59 كجم 943 جم. زادت كتلة الشجرة بمقدار 58 كجم ، بينما انخفضت كتلة الأرض بمقدار 57 جم فقط. نتائج كانت التجربة ممتعة للغاية للعلماء الآخرين ، لكن التفسير الذي اقترحه وانج هيلمونت ، لم يكونوا راضين على الإطلاق. وبدأت عملية بحث نشطة عن إجابة للسؤال. نعود إلى القرن الحادي والعشرين.

كيف تشرح نتائج التجربة؟ بسبب ما زاد النبات في الكتلة والحجم؟ ما الذي لم يأخذه عالم الطبيعة الهولندي في الاعتبار؟ (لم يأخذ الباحث في الحسبان إمكانية تغذية النباتات بالهواء ، أي وجود عملية التمثيل الضوئي).

سنخصص درس اليوم لدراسة تفصيلية لهذه العملية ، موضوعها الذي يبدو كالتالي: "التمثيل الضوئي". دعنا نكتشف أين تتشكل مباشرة في الخلية ، من أي مواد ، تحت أي ظروف تتشكل المواد العضوية في النباتات؟

قليل من التاريخ ... حاول العديد من العلماء دراسة هذه العملية وشرح ما يحدث في النباتات في الضوء ، وأجروا تجارب مختلفة لهذا الغرض.

كان الكيميائي الإنجليزي جوزيف بريستلي يبحث عن طريقة لتنقية الهواء الذي يفسده حرق وتنفس الناس والحيوانات. وضع أشياء مختلفة تحت الجرس مع شمعة مشتعلة أو فأرًا حيًا. لذلك سقطت حفنة من النعناع تحت الجرس الذي نما هناك وجعل الهواء مناسبًا للحرق والتنفس. تركت تجارب بريستلي انطباعًا قويًا. حاول الباحث السويدي كارل شيل ، وهو صيدلي متواضع ، تكرار تجارب بريستلي في معمله المنزلي ، حيث أجرى التجارب في أوقات فراغه - معظمها في الليل. لكنه نجح في أن النباتات لم تحسن الهواء بل جعلته غير مناسب للاحتراق والتنفس. بناءً على تجاربه ، اتهم سكيل بريستلي بالغش. بدأ بريستلي في تكرار التجارب ، ثم أصبح كل شيء غير مفهوم. تقوم النباتات أحيانًا بتحسين الهواء ، وأحيانًا لم تفعل ذلك. كان سبب فشل بريستلي هو أنه لا هو ولا سكيل اكتشفوا في ظل الظروف البيئية التي تعمل فيها النباتات على تنقية الهواء وإفساده. وضع جان إنجينهاوس ، الطبيب الشخصي للإمبراطورة النمساوية ماريا تيريزا ، حداً لهذه المشكلة. لقد أجرى 500 تجربة باستخدام غصن من Elodea. ارتفعت فقاعات الغاز من المصنع في ضوء الشمس. قام Ingenhaus بجمع الغاز والتحقق من أنه أنقى أكسجين. لكن اتضح أن الفقاعات تبرز فقط في الضوء ، وأن الأجزاء غير الخضراء من النباتات لم تنتج فقاعات. وهكذا أثبت Ingenhaus أن النباتات تعمل على تحسين الهواء ، ولكن فقط في الضوء.

تم وصف هذه الظاهرة بشكل مجازي من قبل العالم الروسي ، عالم فيزيولوجيا النبات - K.A. Timiryazev: "امنح أفضل طباخ قدر ما تريد من الهواء النقي ، وضوء الشمس الذي تريده ، ونهرًا كاملاً من الماء النقي ، واطلب منه تحضير السكر والنشا والدهون والحبوب من كل هذا - سوف يعتقد ذلك انت تضحك عليه. ولكن ما يبدو رائعًا تمامًا بالنسبة للإنسان يتم إنجازه دون عائق في الأوراق الخضراء للنباتات. كليمنت أركاديفيتش ليس أول من اهتم بدور الورقة الخضراء ، لكنه كان أول من لخص جميع البيانات المتعلقة بعملية التمثيل الضوئي التي كانت معروفة في العلم مع بداية القرن العشرين وصاغ المفهوم العلمي لهذه العملية في كتاب الحياة النباتية.

اكتب في دفتر ملاحظاتك التعريف الوارد في السبعينيات من القرن التاسع عشر بواسطة K.A. Timiryazev. البناء الضوئي (من الكلمات اليونانية "الصور" تعني الضوء و "التركيب" - الاتصال)- هذا هو تكوين في ضوء أوراق ثاني أكسيد الكربون والماء من المركبات العضوية (النشا).

يمارس. ضع في اعتبارك الرسوم التوضيحية المتاحة للتجارب. فكر وأجب عن السؤال ، ماذا تثبت كل تجربة من التجارب المقترحة؟

تجربة جوزيف بريستلي مع الفأر. (إطلاق الأكسجين عن طريق النباتات ، وهو أمر ضروري لتنفس الكائنات الحية).
تجربة مع الشظية. (النباتات الخضراء تطلق الأكسجين فقط عند تعرضها للضوء).
تجربة مع إبرة الراعي يحدها. (تتشكل المواد العضوية فقط في وجود الكلوروفيل).
تجربة مع القلويات تحت الغطاء. (الحاجة لثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي).
تجربة مع النقش على ورقة إبرة الراعي. (تكوين النشا في الأوراق في ضوء).

ما هي المواد الأساسية المطلوبة لعملية التمثيل الضوئي؟ تحت أي ظروف يكون التمثيل الضوئي ممكنًا؟ (ثاني أكسيد الكربون ، الماء ، الكلوروفيل ، الضوء). لذلك ، يمكننا أن نفترض أنه لكي تحدث هذه العملية ، فإن وجود مواد وشروط معينة ضروري. دعنا نحاول إثبات ذلك كنتيجة للتجربة. هناك مواد يمكنك من خلالها التعرف على وجود مواد أخرى. على سبيل المثال ، يساعد محلول اليود في اكتشاف النشا - المواد العضوية. نرى تغيرًا في لون محلول اليود على قطعة من درنة البطاطس ، على قطعة من الخبز الأبيض.

رقم الخبرة 1. قطعنا ورقة من نبات منزلي ، عمره عدة أيام في الظلام. أزل لون الورقة. نقوم بتخفيض الورقة في حمام من الماء المغلي ، ثم في الكحول الساخن. يذوب الكلوروفيل في الكحول ويتغير لون الورقة. ضع قطرة من اليود على الورقة.

ماذا نشاهد؟ الورقة لم يتغير لونها. في أوراق النباتات التي ظلت في الظلام لفترة طويلة ، لم يحدث تكوين المواد العضوية - النشا.

خاتمة. لا تتشكل المواد العضوية في النباتات الخضراء في غياب الضوء.

رقم الخبرة 2. لنأخذ نباتًا منزليًا ، كان عمره سابقًا في الظلام ، ونعلق شريطًا من الورق الأسود على جانبي ورقة هذا النبات. تعريض النبات للضوء الساطع. في اليوم التالي ، قم بقص هذه الورقة وقم بتغيير لونها. اشطف الورقة واسقط قطرة من اليود. ماذا نشاهد؟ جزء الورقة المغطى بشريط من الورق لم يتغير لونه. تحول جزء الورقة الذي كان في الضوء إلى اللون الأزرق.

خاتمة. تتشكل المواد العضوية (النشا) في الأوراق الخضراء فقط في الضوء.

رقم الخبرة 3. لنأخذ ورقة من نبات الكلوروفيتوم المنزلي. أزل لون الورقة. إسقاط قطرة من اليود. ماذا نشاهد؟ تحولت حواف الورقة إلى اللون الأزرق ، وظل الوسط ذو الشريط الأبيض دون تغيير.

خاتمة. تتشكل المواد العضوية (النشا) في الأوراق الخضراء بأوراق خضراء ، أي حيث توجد صبغة خضراء كلوروفيل.

الخبرة رقم 4. خذ أغصان النبات وضعها في أوعية زجاجية بغطاء. املأ البرطمانات بثاني أكسيد الكربون وأغلقها بإحكام. تم وضع جرة واحدة في خزانة مظلمة. الجرة الأخرى تعرضت لضوء ساطع. بعد يوم ، فتحنا البرطمانات ووضعنا شظية مشتعلة فيها. ماذا نرى؟ في الجرة ، التي كانت في خزانة مظلمة ، خرجت الشظية. في جرة أخرى ، تحترق الشظية. استخراج أو تكوين السؤال. ما الغاز الذي يدعم الاحتراق؟ (أكسجين).

خاتمة.أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأكسجين. تحدث هذه العملية في الأوراق الخضراء المعرضة للضوء.

أين بالضبط تتم عملية التمثيل الضوئي؟ من أجل تحديد ذلك ، قم بعمل رسم تخطيطي للصور المقترحة ، والذي سيعكس مكان عملية التمثيل الضوئي. النبات> الورقة> الخلايا> البلاستيدات (البلاستيدات الخضراء)> الثايلاكويدات التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل. في هذه الهياكل الصغيرة تتم عملية التمثيل الضوئي. وتذكر ، من فضلك ، ما هي ملامح هيكل البلاستيدات الخضراء.

والآن ، دعنا نظهر رغبتك المميزة في اختراق جوهر أي عملية وفهم آليتها.

كتب بوريس باسترناك:

"في كل شيء أريد الوصول إليه
حتى الصميم
في العمل ، بحثًا عن وسيلة ،
في حسرة.
إلى جوهر الأيام الماضية ،
حتى سببهم
نزولاً إلى الجذور وصولاً إلى الجذور
حتى النخاع ... "

مراحل البناء الضوئي. العمل في ازواج.

التمثيل الضوئي هو عملية معقدة متعددة المراحل ، تحدث بعض ردود الفعل في الضوء ، والبعض الآخر - في غيابها. لذلك ، هناك مرحلتان من التمثيل الضوئي - الضوء والظلام. والآن ستحاول أنت بنفسك تحديد جوهر هذه العمليات من خلال ملء الجدول. صف واحد - يميز مرحلة الضوء ، صفان - مظلمان. أدعو طالبًا واحدًا من كل مجموعة للتقدم وشرح عمليات كل مرحلة.

مقارنة بين مراحل التمثيل الضوئي

	مرحلة الضوء	المرحلة المظلمة
موقع العمليات	أغشية الثايلاكويد	سدى البلاستيدات الخضراء
شروط	ضوء	الضوء غير مطلوب
المواد الأساسية	الماء ، ثاني أكسيد الكربون ، ADP ، NADP	ثاني أكسيد الكربون ، ATP ، NADP-H ،
العمليات الجارية في هذه المرحلة	التحلل الضوئي للماء ، الفسفرة غير الدورية (تكوين ATP)	دورة كالفين
ماذا يتكون؟	الأكسجين (تمت إزالته إلى الغلاف الجوي) ، ATP ، NADP-H.	الجلوكوز ، ADP ، NADP

ط. المرحلة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي. مرحلة الضوء هي مرحلة للتفاعلات التي يتطلب امتصاص كمية من الطاقة الشمسية منها. معناه تحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كيميائية لجزيئات ATP وغيرها من الجزيئات الغنية بالطاقة. تستمر ردود الفعل هذه بشكل مستمر ، ولكن من السهل دراستها بتقسيمها إلى ثلاث مراحل:

1. أ) الضوء ، المتساقط على الكلوروفيل ، يمنحه طاقة كافية بحيث يمكن لإلكترون واحد أن يخرج من الجزيء ؛ ب) يتم التقاط الإلكترونات بواسطة بروتينات حاملة مدمجة في أغشية الثايلاكويد مع الكلوروفيل وتحمل إلى جانب الغشاء الذي يواجه السدى ؛ ج) في السدى هناك دائمًا مادة حاملة للهيدروجين ، NADP + (نيكوتين - أميد - أدينين - ثنائي النوكليوتيد - فوسفات). يلتقط هذا المركب e والبروتونات المثارة بالضوء ، والتي توجد دائمًا في السدى ، ويتم تقليلها ، وتحويلها إلى NADP · H 2.

2. تتحلل جزيئات الماء تحت تأثير الضوء (التحلل الضوئي للماء): تتكون الإلكترونات ، H + و O 2. تحل الإلكترونات محل e الذي فقده الكلوروفيل في الخطوة 1. تعيد البروتونات ملء خزان البروتون الذي سيتم استخدامه في الخطوة 3. ويخرج الأكسجين من الخلية إلى الغلاف الجوي.

3. تندفع البروتونات من الثايلاكويد - إلى السدى. عند الإخراج ، يتم إنشاء مستوى عالٍ من الطاقة ، والذي ينتقل إلى تخليق ATP - الفسفرة غير الدورية (ADP + F n \ u003d ATP). شكلت جزيئات ATPتنتقل إلى السدى ، حيث تشارك في تفاعلات تكوين الكربوهيدرات.

إذن ، نتيجة المرحلة الضوئية هي تكوين جزيئات غنية بالطاقة ATP و NADP H 2 ، ومنتج ثانوي - O 2.

ثانيًا. المرحلة المظلمة من عملية التمثيل الضوئي. تحدث هذه المرحلة في سدى البلاستيدات الخضراء ، التي تتلقى ثاني أكسيد الكربون من الهواء ، وكذلك منتجات المرحلة الخفيفة من ATP و NADP H 2. هنا تستخدم هذه المركبات في سلسلة من التفاعلات التي تتراكم فيها ثاني أكسيد الكربون على شكل كربوهيدرات ، وهذه العملية هي دورة كالفين (جائزة نوبل 1961). لإنشاء جزيء واحد من الجلوكوز ، يجب تكرار الدورة ست مرات: في كل مرة ، تتم إضافة ذرة كربون واحدة من ثاني أكسيد الكربون إلى مخزون الكربون الثابت في النبات. تعود ADP و F n و NADP + من دورة Calvin إلى سطح الأغشية وتتحول مرة أخرى إلى ATP و NADP · H 2. في النهار ، بينما تشرق الشمس ، لا تتوقف الحركة النشطة لهذه الجزيئات في البلاستيدات الخضراء: فهي تنطلق ذهابًا وإيابًا مثل المكوكات ، وتربط بين سلسلتين مستقلتين من التفاعلات. يوجد عدد قليل من هذه الجزيئات في البلاستيدات الخضراء ، لذلك ، يتم استهلاك ATP و NADP H 2 خلال النهار في الضوء ، بعد غروب الشمس ، بسرعة في تفاعلات تثبيت الكربون. ثم يتوقف التمثيل الضوئي حتى الفجر. مع شروق الشمس ، يبدأ تصنيع ATP و NADP · H 2 مرة أخرى ، وسرعان ما يستأنف تثبيت الكربون.

لذلك ، نتيجة لعملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة الروابط الكيميائية في جزيئات المواد العضوية. وبالتالي ، فإن النباتات "وسطاء بين الكون والحياة على الأرض".

نتيجة لذلك ، ستبدو المعادلة الإجمالية لمرحلتي التمثيل الضوئي كما يلي:

معنى التمثيل الضوئي. يمكنك التحدث عن التمثيل الضوئي ليس فقط في دروس علم الأحياء والكيمياء. إذا كنت تحب الطبيعة حقًا ، يمكنك وصف هذه العملية بلغة أدبية جميلة. استمع إلى مقتطفات من K.A. Timiryazev. أقترح عليك أن تغمض عينيك وترسم ذهنيًا صورة للنص. "ذات مرة ، في مكان ما ، سقط شعاع من الشمس على الأرض ، لكنه لم يسقط على تربة قاحلة ، أو سقط على نصل أخضر من القمح ، أو ، من الأفضل القول ، على حبة الكلوروفيل. ضربه ، خرج ، توقف عن أن يكون خفيفًا ، لكنه لم يختف ... بشكل أو بآخر ، دخل في تكوين الخبز ، الذي كان بمثابة طعام لنا. لقد تحول إلى عضلاتنا ، إلى أعصابنا. هذا شعاع الشمس يدفئنا. هو يحركنا. ربما في هذه اللحظة يلعب في أذهاننا.

لماذا تعتقد أن K.A. يعتقد Timiryazev أن النباتات تلعب دورًا كونيًا في حياتنا؟

المصدر الرئيسي للحرارة والضوء هو الجسم الكوني - الشمس. والنباتات الخضراء هي الكائنات الحية الوحيدة على كوكبنا القادرة على امتصاص الطاقة الشمسية وتحويلها إلى طاقة كيميائية من مواد عضوية.

ذات مرة ، سأل مخترع القاطرة البخارية ، ستيفنسون ، أحد الأصدقاء: "ما الذي يدفع القطار الذي يمر أمامنا؟" أجاب صديقه "طبعا اختراعك". قال ستيفنسون: "لا ، مدفوعًا بشعاع الشمس الذي ابتلعه نبات أخضر منذ مئات الملايين من السنين."

ما هو الدور الآخر الذي تلعبه عملية التمثيل الضوئي؟ للإجابة على هذا السؤال ، راجع نص البرنامج التعليمي على الصفحة.

معنى التمثيل الضوئي:

كل عام ، يتم تكوين 150 مليون طن من المواد العضوية على هذا الكوكب.
في كل عام ، يتم إطلاق 200 مليون طن من الأكسجين في الغلاف الجوي ، وهو أمر ضروري لجميع الكائنات الحية.
يتكون الأوزون من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي العلوي ، والذي يحمي جميع أشكال الحياة على الأرض من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية.
ينظم التمثيل الضوئي كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
النباتات الخضراء قادرة على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كيميائية للمواد العضوية.

التمثيل الضوئي قيد التشغيل
في الضوء على مدار السنة
من معادن بسيطة.
ستسلط الشمس نورها
يقع الشعاع على الورقة
لإعطاء الأوكسجين للجميع.
وشعبنا العنيد لن يفهم أبدًا
أنه يتنفس ويأكل ويعيش ،
لأنه في الصباح ، يأتي الوقت فقط ،
يتم إنتاج العصير الحلو عن طريق أوراق الشجر.

الآن ، كمتخصصين مؤهلين في التمثيل الضوئي ، أجب على السؤال. لماذا يجب على المدارس أن تولي اهتماما كبيرا لقضايا تنسيق الحدائق الصفية؟ (نظرًا لأن النباتات الخضراء تنظم محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الهواء ، وتحسن المناخ المحلي وتبعث على إرضاء العين ، وتذكر أن الربيع الدافئ سيأتي بالتأكيد بعد شتاء بارد. كل هذا يساهم في صحة موظفي المدرسة و طلاب).

خاتمة. النباتات ذاتية التغذية ، أي أنها تنتج مواد عضوية في عملية التمثيل الضوئي ، والتي تتغذى عليها جميع الكائنات الحية.

إجابات على الأسئلة:

ماذا يسمى النسيج الرئيسي للورقة؟
ما هي وظيفتها؟
ما هو التمثيل الضوئي؟
أين توجد المركبات العضوية في النباتات؟
ما هي الشروط اللازمة لتكوين النشا في الأوراق؟
ما هو الغاز الذي تمتصه النباتات الخضراء أثناء عملية التمثيل الضوئي؟
ما هو الغاز الذي تطلقه النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي؟
ما هي أهمية التمثيل الضوئي في الطبيعة؟
أوجد الخطأ البيولوجي: التمثيل الضوئي هو عملية تكوين مواد عضوية من مواد غير عضوية في البلاستيدات الخضراء للورقة في الضوء. من أجل إجراء عملية التمثيل الضوئي ، فإن الشروط التالية ضرورية: وجود الأكسجين والماء والأوراق الخضراء وضوء الشمس. في عملية التمثيل الضوئي ، تتشكل المادة العضوية - النشا. المنتج الثانوي لعملية التمثيل الضوئي هو ثاني أكسيد الكربون والماء.
صف عملية التمثيل الضوئي باستخدام الرسم التخطيطي.

تجارب لفئات حول موضوع "ورقة"

هدف: تحديد حاجة النبات للهواء والتنفس ؛ فهم كيف تحدث عملية التنفس في النباتات.

معدات: نباتات داخلية ، أنابيب كوكتيل ، فازلين ، عدسة مكبرة.

تقدم التجربة: يسأل المعلم ما إذا كانت النباتات تتنفس ، وكيف تثبت أنها تتنفس. يحدد الطلاب ، بناءً على المعرفة حول عملية التنفس عند البشر ، أنه عند التنفس ، يجب أن يدخل الهواء إلى النبات ويخرج منه. الشهيق والزفير من خلال الأنبوب. ثم يتم تغطية فتحة الأنبوب بالفازلين. يحاول الأطفال التنفس من خلال أنبوب ويستنتجون أن الفازلين لا يسمح بمرور الهواء. يُفترض أن النباتات بها ثقوب صغيرة جدًا في أوراقها تتنفس من خلالها. للتحقق من ذلك ، قم بتليين أحد جانبي الورقة أو كلاهما بفازلين ، وراقب الأوراق يوميًا لمدة أسبوع. بعد أسبوع ، استنتجوا أن الأوراق "تتنفس" من جانبها السفلي ، لأن تلك الأوراق التي تلطخت بفازلين من الجانب السفلي ماتت.

كيف تتنفس النباتات؟

هدف: تحديد أن جميع أجزاء النبات متورطة في عملية التنفس.

معدات: وعاء شفاف به ماء ، ورقة على سويقة طويلة أو ساق ، أنبوب كوكتيل ، عدسة مكبرة

تقدم التجربة: يعرض المعلم معرفة ما إذا كان الهواء يمر عبر الأوراق إلى النبات. يتم تقديم اقتراحات حول كيفية اكتشاف الهواء: يفحص الأطفال قطع الجذع من خلال عدسة مكبرة (توجد ثقوب) ، ويغمرون الجذع في الماء (لاحظ إطلاق الفقاعات من الساق). يجري المعلم مع الأطفال التجربة "من خلال الورقة" بالتسلسل التالي:

صب في زجاجة ماء ، وتركها فارغة بمقدار 2-3 سم ؛
أدخل الورقة في الزجاجة بحيث يتم غمر طرف الجذع في الماء ؛ قم بتغطية فتحة الزجاجة بإحكام بالبلاستيك ، مثل الفلين ؛
هنا يصنعون ثقبًا للقش ويدخلونه حتى لا يصل الطرف إلى الماء ، ويثبتون القش بالبلاستيك ؛
يقفون أمام المرآة ، ويمتصون الهواء من الزجاجة.

تبدأ فقاعات الهواء في الظهور من نهاية الساق المغمورة. يستنتج الأطفال أن الهواء يمر عبر الورقة إلى الجذع ، حيث يتم إطلاق فقاعات الهواء في الماء.

هدف: لإثبات أن النبات يطلق الأكسجين أثناء عملية التمثيل الضوئي.

معدات: وعاء زجاجي كبير بغطاء محكم ، أو ساق نبات في الماء أو وعاء صغير به نبات أو شظية أو أعواد ثقاب.

تقدم التجربة: يدعو المعلم الأطفال لمعرفة سبب سهولة التنفس في الغابة. يفترض الطلاب أن النباتات تطلق الأكسجين اللازم للتنفس البشري. تم إثبات الافتراض من خلال التجربة: يتم وضع وعاء به نبات (أو قطع) داخل وعاء عالي الشفافية بغطاء محكم الإغلاق. ضع في مكان دافئ ومشرق (إذا كان النبات يعطي الأكسجين ، فيجب أن يكون هناك المزيد منه في الجرة). بعد يوم أو يومين ، يسأل المعلم الأطفال عن كيفية معرفة ما إذا كان الأكسجين قد تراكم في الجرة (حروق الأكسجين). راقب وميض اللهب الساطع الناتج عن الشظية التي تم إحضارها إلى الحاوية فور إزالة الغطاء. توصل إلى استنتاج باستخدام نموذج اعتماد الحيوانات والبشر على النباتات (النباتات تحتاجها الحيوانات والبشر للتنفس).

هل تقوم جميع الأوراق بعملية التمثيل الضوئي؟

هدف: إثبات أن عملية التمثيل الضوئي تحدث في جميع الأوراق.

معدات: ماء مغلي ، أوراق بيجونيا (الجانب العكسي مطلي باللون العنابي) ، وعاء أبيض.

تقدم التجربة: يقترح المعلم معرفة ما إذا كانت عملية التمثيل الضوئي تحدث في أوراق غير مطلية اللون الاخضر(في البغونية ، يتم رسم الجانب العكسي للورقة باللون العنابي). يفترض الطلاب أن التمثيل الضوئي لا يحدث في هذه الورقة. يدعو المعلم الأطفال لوضع الورقة في الماء المغلي ، بعد 5-7 دقائق لفحصها ، واستخلاص النتيجة. تتحول الورقة إلى اللون الأخضر ويتغير لون الماء. استنتج أن عملية التمثيل الضوئي تحدث في الورقة.

متاهة

هدف: تشير إلى وجود اتجاه ضوئي في النباتات

معدات: صندوق من الورق المقوى بغطاء وحواجز بداخله على شكل متاهة: درنة بطاطس في أحد الزوايا ، وثقب في الجهة المقابلة.

تقدم التجربة: توضع درنة في صندوق ، وتغلقها ، وتوضع في مكان دافئ ، ولكن ليس حارًا ، مع وجود ثقب في اتجاه مصدر الضوء. افتح الصندوق بعد خروج براعم البطاطس من الحفرة. ضع في اعتبارك ، مع الإشارة إلى اتجاهها ، اللون (البراعم شاحبة ، بيضاء ، ملتوية بحثًا عن الضوء في اتجاه واحد). اترك الصندوق مفتوحًا ، استمر في ملاحظة التغيير في لون واتجاه البراعم لمدة أسبوع (تتمدد البراعم الآن في اتجاهات مختلفة ، لقد تحولت إلى اللون الأخضر). يشرح الطلاب النتيجة.

هدف: اضبط كيفية تحرك النبات نحو مصدر الضوء.

معدات: نباتان متطابقان (بلسم ، قوليوس).

تقدم التجربة: يلفت المعلم انتباه الأطفال إلى حقيقة أن أوراق النباتات تدور في اتجاه واحد. اضبط النبات على النافذة ، مع تمييز جانب الإناء برمز. انتبه لاتجاه سطح الأوراق (في كل الاتجاهات). بعد ثلاثة أيام ، لاحظ أن جميع الأوراق قد وصلت للضوء. قم بتدوير النبات 180 درجة. حدد اتجاه الأوراق. استمروا في المراقبة لمدة ثلاثة أيام أخرى ، لاحظ التغيير في اتجاه الأوراق (استداروا مرة أخرى نحو الضوء). النتائج مرسومة.

هل يحدث التمثيل الضوئي في الظلام؟

هدف: إثبات أن التمثيل الضوئي في النباتات يحدث فقط في الضوء.

معدات: نباتات داخلية بأوراق صلبة (اللبخ ، سانسفير) ، جص لاصق.

تقدم التجربة: يقدم المعلم للأطفال حرفًا من اللغز: ماذا سيحدث إذا لم يسقط الضوء على جزء من الورقة (سيكون جزء من الورقة أفتح). يتم اختبار افتراضات الأطفال من خلال التجربة: يتم ختم جزء من الورقة بالجص ، ويتم وضع النبات في مصدر ضوء لمدة أسبوع. بعد أسبوع ، تتم إزالة اللصقة. يستنتج الأطفال: بدون ضوء ، لا يحدث التمثيل الضوئي في النباتات.

هدف: لتحديد أن النبات يمكن أن يوفر الغذاء لنفسه.

معدات: إناء نباتات داخل جرة زجاجية بفم واسع وغطاء محكم الغلق.

تقدم التجربة: داخل وعاء كبير وشفاف ، يضع الأطفال قطعة نبات في الماء أو وعاء صغير به نبات. التربة تسقى. الحاوية مغلقة بإحكام بغطاء ، وتوضع في مكان دافئ ومشرق. في غضون شهر ، راقب النبات. يكتشفون سبب عدم موته (يستمر النبات في النمو: تظهر قطرات الماء بشكل دوري على جدران الجرة ثم تختفي (النبات يتغذى بنفسه).

تبخر الرطوبة من أوراق النبات

هدف: تحقق من مكان اختفاء الماء من الأوراق.

معدات: نبات ، كيس بلاستيكي ، خيط.

تقدم التجربة: يفحص الطلاب النبات ويوضحون كيف ينتقل الماء من التربة إلى الأوراق (من الجذور إلى السيقان ثم إلى الأوراق) ؛ حيث تختفي بعد ذلك ، لماذا يحتاج النبات إلى الري (يتبخر الماء من الأوراق). يتم التحقق من الافتراض عن طريق وضع كيس بلاستيكي على قطعة من الورق وتثبيته. يوضع النبات في مكان دافئ ومشرق. لاحظوا أن داخل الحقيبة "ضباب". بعد بضع ساعات ، أزالوا الكيس ، ووجدوا الماء فيه. يكتشفون من أين أتت (تبخرت من سطح الورقة) ، ولماذا الماء غير مرئي على الأوراق المتبقية (الماء يتبخر في الهواء المحيط).

هدف: تحديد اعتماد كمية الماء المتبخر على حجم الأوراق.

معدات: قوارير زجاجية ، وعقل ديفنباخيا وكوليوس.

تقدم التجربة: قطع قصاصات لمزيد من الزراعة ، ووضعها في قوارير. اسكب نفس الكمية من الماء. بعد يوم أو يومين ، يتحقق الأطفال من مستوى الماء في كل دورق. اكتشف سبب اختلافها (النبات ذو الأوراق الكبيرة يمتص ويتبخر المزيد من الماء).

هدف: لتأسيس العلاقة بين بنية سطح الأوراق (كثافة ، احتقان) وحاجتها إلى الماء.

معدات: ficus ، sansevera ، dieffenbachia ، البنفسج ، البلسم ، الأكياس البلاستيكية ، العدسة المكبرة.

تقدم التجربة: يقترح المعلم معرفة سبب عدم احتياج اللبخ والبنفسج وبعض النباتات الأخرى إلى الكثير من الماء. يجرون تجربة: يضعون أكياسًا بلاستيكية على أوراق نباتات مختلفة ، ويثبتونها بإحكام ، ويلاحظون ظهور الرطوبة فيها ، ويقارنون كمية الرطوبة أثناء التبخر من أوراق نباتات مختلفة (ديفينباخيا ولبخ ، بنفسجي وبلسم) .

تعقيد: يختار كل طفل نباتًا لنفسه ، ويجري تجربة ، ويناقش النتائج (غالبًا ما لا يكون من الضروري سقي البنفسج: أوراق محتلم لا تستسلم ، تحتفظ بالرطوبة ؛ أوراق اللبخ الكثيفة تتبخر أيضًا رطوبة أقل من الأوراق من نفس الحجم ، ولكن فضفاضة).

ما هو شعورك؟

هدف: اكتشف ماذا يحدث للنبات عندما يتبخر الماء من الأوراق.

معدات: إسفنجة مبللة بالماء.

تقدم التجربة: يدعو المعلم الأطفال للقفز. يكتشف كيف يشعرون عندما يقفزون (ساخن) ؛ عندما يكون الجو حارًا ، ماذا يحدث (يخرج العرق ، ثم يختفي ، ويتبخر). يقترح تخيل أن اليد ورقة يتبخر منها الماء ؛ نقع إسفنجة في الماء ومررها على طول السطح الداخلي للساعد. ينقل الأطفال أحاسيسهم حتى الاختفاء التام للرطوبة (شعروا بالبرودة). اكتشف ما يحدث للأوراق عندما يتبخر الماء منها (تبرد).

ما الذي تغير؟

هدف: إثبات أنه عندما يتبخر الماء من الأوراق ، فإنها تبرد.

معدات: ترمومترات ، قطعتان من القماش ، ماء.

تقدم التجربة: يفحص الأطفال الترمومتر ويلاحظون القراءات. لف الترمومتر بقطعة قماش مبللة وضعها في مكان دافئ. افترض ما يجب أن يحدث مع الشهادة. بعد 5-10 دقائق ، يفحصون ويشرحون سبب انخفاض درجة الحرارة (عندما يتبخر الماء من الأنسجة ، يحدث التبريد).

هدف: للكشف عن اعتماد كمية السائل المتبخر على حجم الأوراق.

معدات: ثلاثة نباتات: واحد - بأوراق كبيرة ، والثاني - بأوراق عادية ، والثالث - صبار ؛ أكياس السيلوفان ، خيوط.

تقدم التجربة: يقترح المعلم معرفة سبب احتياج النباتات ذات الأوراق الكبيرة إلى الري أكثر من النباتات الصغيرة. يختار الأطفال ثلاثة نباتات بأوراق بأحجام مختلفة ، ويجرون تجربة باستخدام نموذج غير مكتمل للعلاقة بين حجم الورقة وكمية المياه المنبعثة (لا توجد صورة للرمز - الكثير ، القليل من الماء). يقوم الأطفال بالإجراءات التالية: وضع الأكياس على الأوراق ، وتثبيتها ، ومراقبة التغييرات خلال النهار ؛ قارن كمية السائل المتبخر. استنتجوا (كلما كبرت الأوراق ، كلما تبخرت الرطوبة وكلما احتاجوا إلى الري أكثر).