Файл: Контрольная работа опп. 03 Биология Студент гр. До 213 Курочкина В. А. Проверил Испулова Г. К.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Магнитогорский педагогический колледж»
Контрольная работа
ОПП.03 Биология
Выполнил:
Студент гр. ДО - 21-3
Курочкина В.А.
Проверил:
Испулова Г.К.
Магнитогорск, 2022
Вопросы:
-
Фотосинтез. Фазы фотосинтеза. Значение фотосинтеза. -
Человеческие расы. Морфофункциональные различия представителей разных рас, их адаптационные свойства.
Содержание:
-
Введение……………………………………………………3 -
Фазы Фотосинтеза…………………………………………4 -
Значение Фотосинтеза………………..……………………9 -
Человеческие расы………………………………………...10 -
Морфофункциональные различия представителей
разных рас, их адаптационные свойства……………...….12
-
Источники………………………………………………….16
Введение.
Фотосинтез – процесс образования органических веществ из углекислого газа (СО2) и воды (Н2О), протекающий с использованием солнечной энергии.
Термин имеет древнегреческие корни: «фото» — это свет, а «синтез» — это соединение.
Фотосинтез — это химическая реакция, в которой энергия солнечного света, реже инфракрасного (ИК) излучения преобразуется в химическую энергию при активном участии фотосинтетических пигментов (у растений — хлорофилла, у бактерий — бактериохлорофилла и бактериородопсина).
Еще в 1600 г. ученый Ван-Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провести уникальный эксперимент.
Натуралист посадил ивовую ветку в бочку с землей. В течение пяти лет он тщательно следил, как развивается его «детище», создавая ему комфортные условия для роста.
Через 5 лет ученый выкопал и взвесил дерево, а потом и почву. Представьте себе его удивление, когда весы показали, что дерево увеличило свой вес почти в тридцать раз. Вес почвы уменьшился всего на 56 г.
Ученый пришел к выводу, что растение получает все необходимые вещества не столько из почвы, сколько из воды.
После Ван-Гельмонта ученые повторили его опыт и разработали так называемую «теорию воды в питании растений».
Одним из противников теории был М. В. Ломоносов. Он основал свои высказывания на том факте, что высокие, крепкие деревья растут на пустынных, иногда мерзлых почвах с редкими дождями. Михаил Василевич предполагал, что часть питательных веществ усваивается листьями, но экспериментально не смог доказать свои теории.
Фазы Фотосинтеза.
К фотосинтезу способны не только растения, но и многие одноклеточные животные благодаря специальным органоидам, которые называются хлоропласты. Хлоропласты — это пластиды зеленого цвета фотосинтезирующих эукариот.
В состав хлоропластов входят:
-
две мембраны; -
стопки гранов; -
диски тилакоидов; -
строма — внутреннее вещество хлоропласта; -
люмен — внутреннее вещество тилакоида.
Сложный процесс фотосинтеза состоит из двух фаз: световой и темновой. Как понятно из названия, световая (светозависимая) фаза происходит с участием квантов света. Название темновая фаза вовсе не означает, что процесс происходит в темноте. Более точное определение — светонезависимая. Т.е. для реакций, происходящих в этой фазе, свет не нужен, а протекает она одновременно со световой, только в других отделах хлоропласта.
Многие делают ошибку, говоря, что в процессе фотосинтеза происходит производство растениями такого необходимого человечеству кислорода. На самом деле фотосинтез — это синтез углеводов (например, глюкозы), а кислород — лишь побочный продукт реакции.
Световая фаза фотосинтеза
Световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов. Фотон света, попадая на хлорофилл, возбуждает его и происходит выделение электронов и скопление отрицательно заряженных электронов на мембране. После того, как хлорофилл потерял все свои электроны, квант света продолжает воздействовать на воду, вызывая фотолиз Н2О.
Н2О → Н+ + ОН-
Положительно заряженные протоны водорода накапливаются на внутренней мембране тилакоида.
Получается такой бутерброд: с одной стороны отрицательно заряженные электроны хлорофилла, с другой – положительно заряженные протоны водорода, а между ними – внутренняя мембрана тилакоида.
Гидроксильные ионы идут на производство кислорода:
4ОН → О2 + 2Н2О
Когда количество протонов водорода и электронов достигает максимума, запускается специальный переносчик — АТФ-синтаза. АТФ-синтаза выталкивает протоны водорода в строму, где их подхватывает специальный переносчик никотинамиддинуклеотидфосфат или сокращенно НАДФ. НАДФ — специфический переносчик протонов водорода в реакциях углеводов.
Прохождение протонов водорода через АТФ-синтазу сопровождается синтезом молекул АТФ из АДФ и фосфата или фотофосфорилированием, в отличие от окислительного фосфорилирования.
На этом световая фаза фотосинтеза заканчивается, а НАДФН+ и АТФ переходят в темновую фазу.
Повторим ключевые процессы световой фазы фотосинтеза:
-
Фотон попадает на хлорофилл с выделением электронов. -
Фотолиз воды. -
Выделение кислорода. -
Накопление НАДФН+. -
Накопление АТФ.
Темновая фаза фотосинтеза
Темновая фаза фотосинтеза — совокупность ферментативных реакций, которые происходят в строме хлоропласта. Результатом таких реакций является восстановление поглощенного СО2 при помощи НАДФН+ и АТФ из световой фазы, а еще – синтез сложных органических веществ.
В настоящее время учеными открыто три различных варианта реакций, протекающих в темновую фазу фотосинтеза.
В зависимости от метаболизма, СО2 растения делят на:
-
С3-растения — большинство сельскохозяйственных культур, произрастающих в умеренном климате, у которых в результате реакций СО2 превращается в фосфоглицериновую кислоту. -
С4-растения — растения тропиков и субтропиков, наиболее живучие сорняки. У этих растений в результате реакций СО2 превращается в оксалоацетат. -
САМ-растения — особый тип С4-фотосинтеза у растений, испытывающих дефицит влаги.
Более подробно остановимся на реакциях С3-фотосинтеза, присущих большинству растений и носящих название цикл Калвина.
Мелвин Калвин, американский химик, в 1961 году за определение последовательности реакций при усвоении СО2 был удостоен Нобелевской премии в области химии.
В ходе реакций цикла образуется глюкоза. Чтобы получилась всего лишь одну молекулу глюкозы, последовательные реакции цикла Кальвина одна за другой происходят целых шесть раз и на ее построение тратится шесть молекул СО2, восемнадцать молекул АТФ, двенадцать НАДФН+ и двадцать четыре протона.
В ходе дальнейших исследований с меченым радиоактивным углеродом было установлено, что у некоторых тропических и субтропических растений синтез углеводов идет другим путем. И в 1966 году австралийские ученые М. Хетч и К. Слэк описали С4-фотосинтез, который в их честь называется
циклом Хетча-Слэка.
Главное отличие этих путей фотосинтеза в том, что у С3-растений процесс фотосинтеза протекает лишь в клетках мезофилла, а у С4-растений как в клетках мезофилла, так и в клетках обкладки сосудистых пучков.
На первый взгляд, увеличение количества реакций может показаться лишенным смысла. Однако в природе не существует ничего бессмысленного или излишнего. И путь С4-фотосинтеза — эволюционное приспособление растений к более сухому и жаркому климату. Произрастание в условиях ограниченного водоснабжения привело к снижению транспирации для уменьшения потерь воды, что в свою очередь привело к дефициту диоксида углерода и необходимости его концентрации в клетках обкладки.
Также существует еще один уникальный механизм фотосинтеза, характерный для суккулентов. Он носит название САМ (crassulaceae acid metabolism)— «путь фотосинтеза». Химические реакции напоминают путь метаболизма С4, однако здесь химические реакции разделены не в пространстве, а во времени. Диоксид углерода накапливается в темное время суток.
Протекание фотосинтетических реакций в таком варианте позволяет растениям осуществлять процесс фотосинтеза в условиях значительного дефицита влаги. Считается, что данный путь фотосинтеза сформировался самым последним в ходе эволюции.
Изучая пути фотосинтеза, Вы могли заметить, что в ходе эволюции вырабатываются уникальные приспособительные механизмы к различным условиям существования: от засушливых пустынь до морских глубин.
Значение Фотосинтеза.
В процессе фотосинтеза энергия света заключается в энергию химических связей органических веществ. Поэтому фотосинтез служит первичным источником почти всей энергии, используемой живыми организмами в процессе жизнедеятельности. Практически все живые организмы, за исключением хемосинтетиков, так или иначе пользуются теми продуктами, что выделяются при фотосинтезе.
За счёт фотосинтеза сформировалась и поддерживается пригодная для дыхания атмосфера с высоким содержанием кислорода.
Фиксация углекислого газа в ходе фотосинтеза служит главным местом входа неорганического углерода в биогеохимический цикл. Также ассимиляция CO2 препятствует перегреву Земли
, предотвращая парниковый эффект.
Заключение
Каждый год на нашей планете благодаря фотосинтезу производится около 200 миллиардов тонн кислорода, из которого образуется озоновый слой, защищающий от ультрафиолетовой радиации. Фотосинтез помогает поддерживать состав атмосферы и препятствует увеличению количества углекислого газа. Без растений и кислорода, который они выделяют в процессе фотосинтеза, жизнь на нашей планете была бы просто невозможна.
Человеческие расы.
Все люди земли принадлежат к одному виду — Человек разумный (Homo sapeins).
Раса — группа популяций человека, имеющих сходные наследственные морфологические и физиологические признаки и общее географическое происхождение.
Формирование рас произошло 80 — 40 тыс. лет назад и имело адаптивный характер.
Современные антропологи не пришли к общему мнению о количестве рас: от 3 до нескольких десятков.
По наиболее распространенной точке зрения, существуют 5 крупных рас: негроидная, монголоидная, европеоидная, американоидная и австралоидная. Кроме того, существуют смешанные расы. В местах пересечения ареалов распространения крупных рас можно выделить переходные расы.
Представители разных рас при вступлении в браки дают плодовитое потомство.
Смешанные расы
метисы — смешение европеоидной и монголоидной расы;
мулаты — смешение негроидной и европеоидной расы;
самбо — смешение негроидной и американоидной расы;
мальгаши — смешение монголоидной и негроидной расы.
Морфофункциональные различия представителей разных рас, их адаптационные свойства.
По каким же признакам различаются люди разных рас
Основные признаки, по которым население разделяют на расы:
цвет кожных покровов;
форма глаз;
структура и окрас волос;
рост;
конституция тела;
форма черепной коробки;
черты лица.
Обоснованная теория классификации рас была представлена в 1684 году исследователем французского университета Монпелье Франсуа Бернье. Однако первенство все же принадлежит древним египтянам. Им удалось классифицировать людей по цвету кожи на четыре типа:
*черные;
*желтые;
*белые;
*красные.
Это позволяет предположить, что Древний Египет имел доступ
