ЦИТОПЛАЗМА, ЕЕ КОМПОНЕНТЫ

УРОК 25. ДВОМЕМБРАННІ ОРГАНЕЛЛЫ. ПЛАСТИДИ И ПРОЦЕСС ФОТОСИНТЕЗА

Цели урока: рассмотреть особенности строения и функции двомембранних органелл на примере пластид; проанализировать связь особенностей строения пластид с функциями, которые они выполняют; ознакомить учащихся с механизмами процесса фотосинтеза.

Оборудование и материалы: таблицы «Строение растительной клетки», «Строение животной клетки», «Строение мембраны», микрофотографии митохондрий и разных типов пластид, постоянные препараты растительных клеток.

Базовые понятия и термины: клетка, двомембраніорганели, пластиди, хлоропласты, хромопласти, лейкопласты, фотосинтез, тилакоїди, граны, строма, ламели, прокаріотичні рибосомы.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие особенности строения имеют митохондрии?

2. Какие функции выполняют митохондрии?

3. Какие особенности строения митохондрии позволяют ей эффективно

выполнять свои функции?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Пластиди, как и митохондрии, является двомембранними органелами. их форма может быть очень разнообразной. Выделяют три основные типы пластид - хлоропласты (зеленые), хромопласти (красные, оранжевые или желтые) и лейкопласты (бесцветные). Мембраны пластид бывают внешней и внутренней. Внутренняя мембрана митохондрий образует выросты - ламели. Ламели могут образовывать отдельные замкнутые мешочки - тилакоїди. Тилакоїди могут объединяться в группы - граны, которые соединяются между собой с помощью ламел. Внутренняя среда пластид называется стромой. Как и митохондрии, пластиди имеют собственную ДНК в форме кольцевых молекул и рибосомы прокаріотичного типа. Размножаются они путем деления. В некоторых случаях пластиди одного типа могут превращаться в другой. Например, в случае пожелтения листьев осенью хлоропласты превращаются в хромопласти.

Эти органеллы выполняют разные функции. В них могут накапливаться запасные питательные вещества. С помощью различных пластид растения обеспечивают окраску отдельных своих частей в разный цвет. Но самой главной функцией является осуществление фотосинтеза. Эту функцию выполняют хлоропласты. В результате фотосинтеза из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии образуются углеводы. Этот процесс состоит из двух основных фаз - световой и темновой.

В ходе световой фазы сначала кванты света улавливаются пигментом хлорофиллом, который расположен на мембранах тилакоїдів. Энергия квантов переходит к электронов, которые увлекаются молекулами-переносчиками. Энергия этих электронов используется в тилакоїдах для синтеза АТФ. Потерянные электроны замещаются электронами из атомов Водорода молекул воды, которые под действием света, в результате фотолізу, распадаются на Гидроген и Оксиген. Освобожденные атомы Кислорода взаимодействуют между собой и образуют молекулы кислорода, выделяется как побочный продукт реакции. Образованные в результате отрыва электрона от атомов Водорода протоны подхватываются другими молекулами-переносчиками. Это молекулы динуклеотиди, сокращенное название которых НАДФ. Присоединяя к себе протоны, они становятся аккумуляторами химической энергии (НАДФ Н₂) и могут использоваться в восстановительных процессах.

В темновій фазе фотосинтеза за счет энергии НАДФ Н₂ и АТФ, которые образовались во время световой фазы из углекислого газа, образуются молекулы глюкозы. Совокупность реакций, которые задействованы в этом процессе, называется циклом Кальвина.

У большинства растений световая и темновая фазы фотосинтеза происходят в хлоропласті одновременно, а для фиксации углекислого газа используются трикарбонові соединения. Такой тип этого процесса называют С₃-фотосинтезом. Однако, ряд растений, особенно те, которые живут в жарком климате в условиях дефицита влаги, используют другие варианты фотосинтеза. Они разносят световую и темнову фазы или в пространстве, или во времени. Это позволяет существенно экономить воду и дает еще некоторые преимущества.

Фотосинтез по типу толстянковых (такое название дано потому, что этот вариант широко используют растения семейства Толстянковые - каланхоэ, бріофілюм, платок и т.п.) разводит световую и темнову фазы фотосинтеза во времени. Растения, которые его используют, интенсивно поглощают углекислый газ через свои устьица ночью. Днем, для экономии влаги, устьица закрываются, а связанный ночью запас С0₂ используется в цикле Кальвина.

Так называемые С₄-растения (например, кукуруза) используют пространственное разведение реакций световой и темновой фаз фотосинтеза. Фиксация СО₂ с использованием чотирикарбонових соединений и синтез глюкозы происходит в них в разных клетках. Такой тип фотосинтеза в условиях жаркого климата является более эффективным, чем обычный его вариант.

Заполнение вместе с учениками таблицы

Строение и функции двомембранних органелл. Пластиди

IV.* Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Какие особенности строения имеют пластиди?

2. Какие функции выполняют пластиди?

3. Какие особенности строения пластид позволяют им эффективно выполнять свои функции?

IV.** Лабораторная работа

Изучение строения двомембранних органелл

Цель: ознакомиться со строением двомембранних органелл, установить связь между структурой и функциями этих структур.

Оборудование и материалы: микрофотографии митохондрий и разных типов пластид, постоянные препараты растительных клеток.

Ход работы

1. Рассмотрите препараты с клетками растений и зарисуйте растительные клетки. Обозначьте на рисунках разные типы пластид.

2. Рассмотрите на микрофотографии строение хлоропласта. Зарисуйте ее. Укажите на рисунке внешнюю и внутреннюю мембраны, ламели, тилакоїди, граны, рибосомы.

3. Рассмотрите на микрофотографии строение митохондрии. Зарисуйте ее. Укажите на рисунке внешнюю и внутреннюю мембраны, кристи, pибосоми.

4. Сделайте вывод, в котором объясните связь между особенностями строения и функциями двомембранних органелл.

V. Домашнее задача

_____________________________________________________________

* Для уровня стандарта.

** Для академического уровня.