Конспект уроку з біології, 9 клас, тема:"Фотосинтез:темнова і світлова фаза. Хемосинтез".

Урок   «Фотосинтез: світлова та темнова фаза. Хемосинтез.»

Мета:

• Засвоїти учнями знання про процес фотосинтезу: де відбувається, в яких органелах, при яких умовах, як відбувається, які наслідки процесу.
• Розвивати вміння учнів знаходити потрібну інформацію, порівнювати судження різних вчених про процес фотосинтезу, логічно структурувати розуміння процесу, шляхом складання блок-схем.
• Формувати і висловлювати власні судження щодо значення процесу фотосинтезу в забезпеченні живих організмів органічними речовинами і енергією, планетарне значення процесу. Порівнювати процеси фотосинтезу і хемосинтезу.

Обладнання: таблиці, слайдова презентація.

Базові поняття і терміни: хлоропласти, хлорофіл, фото системи, фотоліз, фотосинтез, світлова фаза, темнова фаза.

Тип уроку: засвоєння нового матеріалу

Структура і зміст уроку

1.                             Організаційний етап

 

Експрес-контроль ( форма – незакінчене речення):

1.          Сукупність процесів надходження, перетворення і виділення речовин називається….
2.          Основу процесу обміну речовин складає….
3.          Метаболізм складається з двох протилежних і взаємопов’язаних процесів…
4.          Сукупність реакцій синтезу речовин називається….
5.          Сукупність реакцій розщеплення речовин називається..
6.          Речовини утворюються під час реакцій…
7.          Енергія виділяється під час реакцій…
8.          Основним джерелом енергії в організмі є….
9.          Енергетичними станціями клітини є…
10.      Процес фотосинтезу відбувається в….

 

ІІІ.   Визначення теми і мети уроку.

Проблемні питання: Чому рослини мають зелений колір?

                                      Чим відрізняється живлення рослин від тварин ?

             Що ви знаєте про процес фотосинтезу?

             Яке значення процесу для існування життя на планеті Земля?

Очікування ( Метод ЗХВ «Знаю, хочу дізнатися, вивчив» )

Тема: « Фотосинтез»

ІІ.      Актуалізація опорних знань і мотивація навчальної діяльності

 

Робота творчої лабораторії : дослідження процесу фотосинтезу: Аристотель, Ван Гельмонт, Джозеф Пристлі, К.А.Тімірязєв. ( Результати пошукової роботи при підготовці до уроку)

 

1. Історія відкриття процесу фотосинтезу

 

        6 СО ₂  + 6 Н ₂ О    →  С₆ Н ₁₂ О₆ + 6 О ₂ ↑

а) Аристотель - «Ґрунтова теорія живлення рослин»

 Вчений давньої Греції Аристотель звернув увагу на те, що живлення рослин відрізняється від живлення тварин. Який висновок він зробив, щодо отримання поживних речовин рослинами?

б) Ван Гельмонт -  «Водна теорія живлення рослин»

  

Біля 300 років тому голландський вчений Ван Гельмонт 5 років вирощував гілку верби в горщику з ґрунтом. Рослина виросла, а вага ґрунту практично не змінилася.

Який висновок зробив вчений?

в) Джозеф Пристлі  - «Повітряна теорія живлення рослин»

       

У 18 столітті англійський вчений Джозеф Пристлі провів дослід: під ковпак він посадив мишу, вона померла. Коли він посадив мишу разом з гілкою м’яти, вона продовжувала жити. Який висновок зробив вчений?

г) К.А.Тімірязєв – «Значення світла для процесу фотосинтезу»

Російський вчений К.А.Тімірязєв назвав зелені рослини посередниками між Сонцем і Землею. Чому?

2. Фотосинтезуючі пігменти (розповідь учня ).

Міжпредметні зв’язки ( природа світла, сонячний спектр)

3. Хлоропласти ( розповідь учня).

Будова клітини ( хлоропласти).

III.   Вивчення нового матеріалу 

Фотосинтез – це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу і води в листках зелених рослин за участю світла і виділення кисню.

Пояснення вчителя. (Слайдова презентація, складання опорних схем, розуміння, запис у вигляді блоків).

1. Фотосистеми

Всі пігменти рослин зібрані у функціональні одиниці – фото системи. Кожна фото система містить біля 300 пігментів, але викликати реакції фотосинтезу може тільки одна молекула хлорофілу, яка складає реакційний центр фото системи. Всі інші пігменти виконують роль антен, які поглинають світло і передають його енергію на молекулу хлорофілу. Розрізняють два види фотосистем:

• Фотосистема І – з реакційним центром Р₇₀₀ (Р – пігмент, 700 нм – довжина хвилі, яку поглинає пігмент)
• Фотосистема ІІ – з реакційним центром Р₆₈₀ ( Р – пігмент, 680 нм – довжина хвилі, яку поглинає пігмент).

2.Опорні схеми

а) Світлова фаза фотосинтезу

Блок 1.

При потраплянні світла на фото систему ІІ, від її реакційного центру Р₆₈₀ відриваються два електрони, які передаються переносниками в електронно-транспортний ланцюг. Хлорофіл стає збудженим і забирає електрони від молекули води. Вода при цьому розпадається на протони Н⁺ і вільний кисень О₂. Таке світло залежне розщеплення молекули води називається фотолізом. Відірвані електрони передаються переносниками в електронно-транспортний ланцюг. Під час руху електронів відбувається процес фотофосфорилювання – синтезується енергія АТФ.

Одночасно з фото системою ІІ збуджується фото система І, з реакційним центром Р₇₀₀. Відірвані електрони і протони від реакційного центру ідуть на відновлення НАДФ⁺, внаслідок утворюється НАДФ.Н₂. Відновлення хлорофілу реакційного центру Р₇₀₀ відбувається за рахунок електронів , які пройшли через електронно-транспортний ланцюг від фотосистеми ІІ.

Висновок: Під час світлової фази фотосинтезу утворюються:

1. О₂
2. АТФ
3. НАДФ.Н₂

б) Темнова фаза фотосинтезу

 

Блок 2.

Починається з фіксації СО ₂ ферментом РиБФ (рибульозобіфосфат), п’ятивуглецевим з’єднанням. Внаслідок утворюється шести вуглецеве з’єднання, яке є нестійким і відразу ж розпадається на дві молекули ФГК ( фосфогліцеринової кислоти). За рахунок продуктів світлової фази АТФ і НАДФ.Н₂  відбувається відновлення ФКГ до трьох вуглецевих цукрів – ТФ, з яких утворюється глюкоза С₆Н₁₂О₆.  Частина ТФ повертається в цикл у вигляді РиБФ, тому процес є циклічним і називається циклом Кальвіна, на честь вченого, який відкрив цей процес.

в) Значення процесу фотосинтезу

1. Утворюються органічні речовини, якими живляться всі гетеротрофні організми.
2. Виділяється кисень, яким дихають всі аеробні організми.
3. З кисню утворюється озоновий шар, який не пропускає на землю пагубні для всього живого ультрафіолетові промені.

 

ІV. Робота з підручником

Ознайомлення з процесом хемосинтезу. Порівняння з процесом фотосинтезу.

 

V. Узагальнення, систематизація і контроль знань

Метод “Розумний куб»: Що? Де? Коли? Чому? Як? Наслідки. ( Характеристика процесу фотосинтезу на основі синтезу знань).

VI. Підбиття підсумків уроку

Метод шести капелюхів: ( Який капелюх я одягну?)

Білий капелюх – наукове дослідження процесу фотосинтезу.

Чорний капелюх – в мене виникли питання…

Червоний капелюх – радість пізнання…

Зелений капелюх – хочеться дослідити ….

Жовтий капелюх – всі сподівання на уроці здійснилися.

Синій капелюх – висновки щодо відношення людини до природи.

( Рефлексія: визначення рівня засвоєння знань, емоційного насичення уроку,  подальшого опрацювання матеріалу).

 VII. Домашнє завдання

            Досліди по:

• Визначенню значення світла для процесу фотосинтезу,
• Необхідність вуглекислого газу для процесу фотосинтезу.

Реферати:

• Тропічні ліси – легені планети.
• Озонові дірки – порушення озонового шару планети.
• Промислове забруднення повітря.

Кросворди:

• Фотосинтез

Дослідження:

• Що таке фото дихання ?

Міні - проект:

• Підвищення продуктивності сільськогосподарських рослин.