Организмы, осуществляющие процесс фотосинтеза: типы и особенности (5 видео)

Фотосинтез – это фундаментальный биохимический процесс, который осуществляется многими организмами и позволяет им преобразовывать энергию света в химическую энергию. Этот процесс является основным источником органических соединений в биосфере, обеспечивая жизнедеятельность большинства организмов на Земле.

Одними из основных участников фотосинтеза являются растения, включая высшие и низшие растения, водоросли, кишечнополостные, а также некоторые бактерии и протисты. У этих организмов имеются специализированные структуры, такие как хлоропласты, которые содержат хлорофилл – основной пигмент, необходимый для поглощения света.

Процесс фотосинтеза происходит в двух основных фазах: световой и темновой. В световой фазе происходит поглощение света и преобразование его энергии в химическую форму, а именно в молекулы АТФ и НАДФН. В темновой фазе эти энергоричные молекулы используются для синтеза органических соединений, таких как глюкоза и другие углеводы.

Содержание

Фотосинтез и его роль в жизни растений и водорослей
Организмы, осуществляющие фотосинтез:
Растения:
Водоросли:
Процесс фотосинтеза:
Световые реакции:
Темновые реакции:
📽️ Видео

Видео:ФОТОСИНТЕЗ: процесс, световая и темновая фаза | ЕГЭ биологияСкачать

Фотосинтез и его роль в жизни растений и водорослей

Растения и водоросли используют энергию света, чтобы превратить ее в химическую энергию в форме глюкозы. Они используют специальный пигмент, известный как хлорофилл, для поглощения света из солнечного излучения. Этот процесс происходит в хлоропластах, содержащихся в клетках растений и водорослей.

Фотосинтез дает растениям и водорослям возможность производить не только энергию, но и кислород. Во время процесса фотосинтеза углекислый газ поглощается растениями и водорослями, а кислород выделяется в окружающую среду. Этот кислород необходим для дыхания животных, включая человека, и поддержания баланса в атмосфере.

Фотосинтез также играет важную роль в цикле углерода. Растения и водоросли поглощают углекислый газ из атмосферы и используют его для синтеза органических соединений. Затем, через различные превращения и процессы, эти органические соединения передаются другим организмам или сохраняются в почве на длительное время.

Основная роль фотосинтеза в жизни растений и водорослей заключается в обеспечении их питания и выживания. Благодаря этому процессу, растения и водоросли могут расти, размножаться и выполнять другие важные функции. Без фотосинтеза, они не смогли бы получать достаточно энергии и прекратили бы свое существование.

Видео:Фотосинтез у растений | самое простое объяснениеСкачать

Организмы, осуществляющие фотосинтез:

На Земле существует большое количество организмов, осуществляющих процесс фотосинтеза, включая растения и различные виды водорослей.

Растения:

Высшие растения – это многообразная группа организмов, которые вырастают из семян и имеют корни, стебли и листья. Они являются основными производителями в пищевых цепочках и обеспечивают кислородом атмосферу нашей планеты.
Водные растения – это растения, адаптированные к жизни в водных средах. Они могут иметь плавающие листья или стебли, чтобы собирать максимальное количество света для фотосинтеза, а также корни, которые проникают в почву на дне водоемов.

Водоросли:

Морские водоросли – это организмы, обитающие в морских и океанских водах. Они играют важную роль в экосистеме океана, обеспечивая пищу и убирая углекислый газ из воды.
Пресноводные водоросли – это водоросли, которые обитают в пресных водах, таких как озера и реки. Они являются важными источниками кислорода и пищи для многих животных.

Организмы, осуществляющие фотосинтез, играют огромную роль в поддержании экологического баланса на Земле, обогащая атмосферу кислородом и удерживая углекислый газ, тем самым помогая бороться с изменением климата. Они являются основой пищевых цепочек и обеспечивают жизнедеятельность других организмов своими химическими продуктами.

Растения:

Растения выполняют несколько важных функций в природе. Они являются источником пищи для многих животных, а также производят кислород, который необходим для дыхания живых организмов.

Растения обладают различными структурными адаптациями, которые позволяют им выживать в различных условиях. Они имеют корни для захвата воды и питательных веществ из почвы, стебли для поддержки и передвижения воды и питательных веществ, листья для осуществления фотосинтеза.

Растения могут быть однолетними, многолетними или древесными. Они также могут отличаться по форме и размеру. Некоторые растения являются цветами, другие – деревьями или травянистыми растениями.

Растения являются неотъемлемой частью экосистемы и играют важную роль в поддержании биологического равновесия на Земле. Они являются источником кислорода, посредниками в круговороте веществ и участниками экологических взаимодействий.

Водоросли:

Водоросли являются важными продуцентами в экосистеме, так как они обеспечивают кислородное насыщение в водной среде. Они также играют важную роль в балансе углекислого газа, поглощая его во время фотосинтеза и выпуская кислород.

Водоросли разнообразны по размеру и форме, от микроскопических одноклеточных организмов до многоклеточных морских водорослей, достигающих впечатляющих размеров. Они также имеют разнообразные цвета, такие как зеленые, коричневые и красные.

Водоросли способны адаптироваться к разным условиям среды, их можно встретить в самых разнообразных биотопах, начиная от прибрежных зон и малых водоемов до глубоких океанских вод. Некоторые виды водорослей могут выживать в екстремальных условиях, таких как высокие или низкие температуры, высокое солесодержание или кислотность.

Водоросли имеют уникальную структуру и особенности. Они часто содержат пигменты, которые позволяют им поглощать световую энергию для фотосинтеза. Благодаря этим пигментам, водоросли могут выделять яркие цвета и создавать красивые фрактальные узоры.

Некоторые виды водорослей имеют большую экономическую ценность. Они используются в пищевой промышленности, производстве косметических средств, фармацевтике и других областях. Также водоросли являются важным компонентом пищевой цепи для многих животных в морских и пресноводных экосистемах.

ПРИМЕРЫ ВИДОВ ВОДОРОСЛЕЙ	ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зеленые водоросли	Содержат хлорофилл а и б, обитают на берегах пресноводных водоемов
Красные водоросли	Содержат фикобилины, обитают на скалистых берегах или глубже в океане
Бурые водоросли	Содержат фукоидан, обитают на берегах или морских дне

Водоросли играют важную роль в биологическом разнообразии и сохранении экологического баланса водных экосистем. Обладая уникальными свойствами и способностью производить питательные вещества, водоросли заслуживают внимания и изучения с точки зрения экологии, медицины и промышленности.

Видео:Биология 6 класс (Урок№3 - Фотосинтез.)Скачать

Процесс фотосинтеза:

Процесс фотосинтеза включает две основные стадии: световые реакции и темновые реакции.

Световые реакции происходят в тилакоидах хлоропластов, где находятся фотосинтетические пигменты — хлорофиллы. Под действием света эти пигменты поглощают энергию и становятся возбужденными. В результате возбуждения электроны переносятся по электронному транспортному цепи, а энергия используется для синтеза АТФ — основного энергетического носителя в клетках.

Темновые реакции, или цикл Кальвина, происходят в стоматальных клетках хлоропластов. Во время этих реакций углекислый газ, полученный из атмосферы через хлоропласты, преобразуется в органическую молекулу глюкозы с использованием энергии, накопленной во время световых реакций. Эти реакции не зависят от прямого действия света и могут происходить даже в темноте.

Процесс фотосинтеза является одной из важнейших биохимических реакций на Земле. Он обеспечивает не только синтез органических веществ и кислорода, но и играет ключевую роль в цикле углерода, удерживая углекислый газ в атмосфере и способствуя поддержанию равновесия в глобальном климате. Без фотосинтеза жизнь на Земле была бы невозможна.

Световые реакции:

Во время световых реакций поглощенная растением энергия света превращается в энергию химических связей. Одним из важных этапов является поглощение фотонов света хлорофиллом. Хлорофилл поглощает свет разных длин волн, особенно энергичные фотоны с длинами волн в диапазоне 400-700 нм. Энергия, переданная хлорофиллу, вызывает отличную от исходного состояния молекулы изменение энергетического состояния электрона.

После поглощения света хлорофилл выделяет энергию, которая используется для реакций, происходящих в фотосистемах I и II. Фотосистема II улавливает фотоны света, активизуя энергетическое состояние электронов, которые переносятся по ряду электрон-акцепторов, пока не попадут на молекулу хлорофилла фотосистемы I.

Фотосистема I также улавливает фотоны света и передает энергию электронам, которые, в свою очередь, передаются на ферридоксин. Электроны получаются из разделения молекулы воды, причем водородное ядро остается на месте, а кислород выделяется в качестве отхода.

Однако основной целью световых реакций является производство молекул АТФ и НАДФН. Данные молекулы используются во время темновых реакций для производства органических соединений.

Таким образом, световые реакции фотосинтеза являются необходимым этапом, который предоставляет растениям энергию для последующих процессов и обеспечивает жизнь на Земле.

Темновые реакции:

В процессе темновых реакций фиксируется углекислый газ из атмосферы и превращается в органические вещества. Этот процесс происходит с использованием энергии, накопленной в виде АТФ и НАДФН, которые были синтезированы в предыдущем этапе фотосинтеза — световых реакциях.

Основным продуктом темновых реакций является глюкоза, которая может использоваться растениями для энергии и синтеза других органических соединений, таких как крахмал, целлюлоза и другие углеводы.

Темновые реакции происходят в стоматодермических клетках, которые содержат ферментативные системы, такие как рибулозо-бисфосфаткарбоксилаза (RuBisCO). Этот фермент катализирует реакцию, при которой грамм углекислого газа связывается с пятиуглеродным соединением из цикла Калвина, образуя два молекулы карбонового сахара — глицеральдегида-3-фосфата. Затем глицеральдегида-3-фосфат превращается в глюкозу и другие органические вещества.

Темновые реакции являются важным этапом фотосинтеза, так как они обеспечивают синтез органических соединений, которые необходимы для поддержания жизнедеятельности растений. Они также являются ключевым механизмом захвата и фиксации углекислого газа, что способствует снижению его концентрации в атмосфере и регуляции климата на планете.