Двомембранні органели. Пластиди і процес фотосинтезу, біологія
Хід заняття Двомембранні органели. Пластиди і процес фотосинтезу, біологія
II. Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності
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
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 виникли 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 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 СО2 використовується в 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.
Заповнення 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 | 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
1. Які особливості будови мають пластиди?
2. Які функції виконують пластиди?
3. Які особливості будови пластид дозволяють їм ефективно виконувати свої функції?
Двомембранні органели. Пластиди і процес фотосинтезу, біологія
Повернутися на сторінку Біологія