Презентація до уроку біології у 9 класі на тему "Хемосинтез"

ХЕМОСИНТЕЗ

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Ознаки. Дихання Фотосинтез. Місце в клітині, де відбувається. Мітохондрії?Світло?Потрібно для … фази. Кисень??Органічні речовини?Утворюються. Енергія. Виділяється?Значення??Для яких організмів характерний… у всіх живих організмів?Порівняйте процеси дихання і фотосинтезу

У курсі біології рослин ви вивчали, зокрема, й бобові. Пригадайте, чому вирощування бобових підвищує родючість ґрунту?

Фотосинтез є основним, але не єдиним джерелом синтезу органічних сполук на нашій планеті. Для утворення органічних сполук з неорганічних необхідні дві складові: джерело речовин, із яких будуватимуться молекули, та джерело енергії для забезпечення цього процесу. Органічні речовини – вуглеводи, що складаються з Карбону, Оксигену й Гідрогену, можна утворити з вуглекислого газу й води. Більшою проблемою є джерело енергії. Фотосинтезуючі організми розв’язують її, засвоюючи енергію сонячного випромінювання. Іншим потенційним джерелом є енергія екзотермічних реакцій, що відбуваються під час хемосинтезу.

Хемосинтез. Хемосинтез - це процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу за рахунок енергії окиснення аміаку, сірководню й інших речовин, який здійснюється мікроорганізмами в процесі їх життєдіяльностіС. М. Виноградський відкрив хемосинтез, вперше показав можливість отримання енергії за рахунок окиснення сірководню Процес хемосинтезу здійснюють хемоавтотрофні бактерії

Хемосинтез – це реакції окиснення, які відбуваються у клітинах мікроорганізмів. Такий принцип роботи відрізняє хемосинтезуючі організми від фотосинтезуючих, оскільки останні використовують як джерело енергії сонячне проміння, а не хімічні реакції. Хемосинтезуючі організми поділяють на групи за тими реакціями, які вони використовують. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення водню або сполук Нітрогену, Феруму чи Сульфуру: Н, N, Fе, S

Хемосинтезуючі бактеріїСірко-бактерії Нітрифі-куючі Залізо-бактерії Водневі бактерії 

Нітрифікуючі бактеріїНітрифікуючі бактерії окиснюють амоніак та його сполуки до нітритів і нітратів. Зазвичай цей процес здійснюють два види бактерій. Перший окиснює амоніак до нітритів, а другий — нітрити до нітратів.

ЗалізобактеріїЗалізобактерії здійснюють окиснення Fe2+до Fe3+. Унаслідок їхньої діяльності утворюється ферум(III) оксид Fe2 O3. Цю сполуку бактерії відкладають у своїй слизовій капсулі

СіркобактеріїСіркобактерії окиснюють сірководень до сірки і далі до солей сульфатної кислоти

Водневі бактеріїВодневі бактерії використовують водень, який утворюється внаслідок розкладання залишків організмів іншими бактеріями. Цей водень вони окиснюють, а отриману енергію використовують для перетворення CO2 на метан сн4 та інші органічні сполуки

Особливості хемосинтезу. Енергія, що виділяється в зазначених вище реакціях, не використовується безпосередньо для синтезу органічних сполук. На першому етапі вона акумулюється у зв’язках молекул АТФ і лише потім використовується для синтезу органічних речовин з неорганічних. Ця особливість є спільною ознакою хемосинтезу й фотосинтезу. Хемосинтез має невисокий ККД – у межах від 3 до 30 %

Біологічне значення і планетарна рольхемосинтезу Хемосинтезуючі організми відіграють дуже важливу роль у колообігу таких елементів, як Нітроген, Сульфур і Ферум. Вони продукують органічні речовини там, де фотосинтез неможливий. Так, глибоко на дні океанів існують справжні «оази життя» навколо «чорних паліїв». «Чорні палії» — це підводні гарячі джерела, вода яких насичена сполуками Сульфуру. Сіркобактерії використовують ці сполуки для свого росту. А ними живляться інші живі організми. Залізобактерії стали справжніми творцями корисних копалин. Більшість покладів залізних руд створено завдяки мільйонам років діяльності цих мікроорганізмів. А водневі бактерії живуть у ґрунтах і відіграють важливу роль у процесах перетворення речовин, які там відбуваються.

Це гарячі підводні джерела.  Свою назву – “чорні курці” (є ще “білі курці”) – джерела отримали через чорний колір води, яка б’є із жерла, такого забарвлення їй надають концентровані розчини сірковмісних солей заліза, марґанцю, міді, цинку та інших металів. “Курці” виникають у місцях глибинних розломів земної кори, де маґма найближче підходить до поверхні Землі. Розлом заповнює морська вода, яка нагрівається і під тиском виривається через тріщини над дном океану. Чорні курціhttps://www.youtube.com/watch?v=v. YVCoa. BVlvc

Існування екосистем чорних курців дивують науковців не лише екстремальними температурними умовами, але й тим, що середовище перенасичене важкими металами й радіонуклідами, які пригнічують життєдіяльність майже усіх живих істот і можуть стати причиною ракових захворювань, а жителі чорного курця не відчувають їх негативного впливу. Окрім того кислотність середовища надмірно висока – 2,2-2,8, при якій більшість істот не виживає. Тутешні тварини пристосувались до жорстких умов, виробивши механізми захисту. Біологів цікавлять їх антиоксидантні системи та біохімічні процеси, які могли б допомогти виробити лікарства від величезної кількості захворювань і навіть раку у людей. Екосистеми чорних курців виявлені по всьому Світовому океані – від Арктики до Антарктики. Всюди, де проходять океанічні глибинні розломи і підіймаються гори, де струменіють термальні джерела, буяє життя, яке перетворює уявну океанську пустелю на квітучий сад морських організмів.

Цікавим явищем є симбіоз сіркобактерій із погонофорами — гігантськими червами, що живуть біля жерла гідротермального джерела. «чорних курців». У дорослих червів повністю відсутній травний тракт, а його залишки утворюють спеціальний орган, населений сіркобактеріями. Сіркобактерії створюють органічніречовини, а вже ними харчуються черви. Погонофори вирізняються яскраво-червоними зябрами, що висуваються з трубок: їхня кров багата на гемоглобін, щопостачає кисень не тільки тканинам черва, а й сіркобактеріям, яким він потрібний для здійснення хемосинтезу.

https://www.youtube.com/watch?v=CZJMy. K40 X_Q Печера Мовіле Це печера на території Румунії, що відома своєю унікальною екосистемою. Життя в печері розвивалось окремо від зовнішнього світу впродовж 5,5 млн років, і його основою є хемосинтез. Ланцюги живлення ґрунтуються на хемосинтезі метано- і сіркобактерій.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯВивчити § 19 Виконати тести:1. Спільною ознакою фотосинтезу і хемосинтезу є: а) засвоєння світлової енергії б) виділення кисню в атмосферу в) синтез органічних речовин з неорганічних г) розщеплення органічних речовин 2. Явище хемосинтезу у 1887 році відкрив: а) Сергій Навашин б) Сергій Виноградський в) Чарльз Дарвін 3. Екосистеми чорних курців здатні самостійно виробляти органічні сполуки з неорганічних завдяки: а) залізобактеріям б) сіркобактеріям в) нітрифікувальним бактеріям 4. Процес утворення живими організмами органічних речовин з неорганічних з використанням енергії світла називається: а) хемосинтез б) фотосинтез в) біосинтез г) гліколіз5. Хемосинтез здійснюють: а) залізобактерії, нітрифікуючі бактерії б) гриби в) зелені рослини г) одноклітинні тварини 6. Які організми називають автотрофами? а) використовують енергію готових органічних речовин б) синтезують органічні речовини з неорганічних в) мають змішаний тип живлення г) всі відповіді вірні 7. Який елемент утворюють залізобактерії? а) Fe б) S в) N 8. Кому характерний хемосинтез? а) рослинам і тваринам б) бактеріям і археям в) плазунам і птахам 9. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення: а) води б) водню в) сполук нітрогену г) сполук феруму д) сполук натрію е) сполук сульфуру 10. Яка роль нітрифікуючих бактерій у природі: а) переводять аміак і солі амонію у легкодоступну для рослин форму б) виділяють кисень в) очищують воду