Jak na věc


fotosyntéza a dýchání

Proč zvolit šablonu „Využití ICT ve vzdělávání“

    –              jsou to: cytochromy (porfyrinové sloučeniny, které obsahují ion železa, jehož oxidační číslo se při přenosu elektronů mění II-III)
    –              fixace CO2 na organický akceptor (ribulosa-1,5-bisfosfát), který je pak pomocí NADPH+H+ redukován na cukr = Calvinův cyklus (probíhá v matrixu chloroplastu)
    1)            CO2 se váže na ribulosu-1,5-bisfosfát (pentosa) za vzniku nestabilního šestiuhlíkatého produktu, ten se ihned rozpadá za vzniku dvou molekul 3-fosfoglycerátu (triosa)
    7 úkol č. 5: Tvorba tepla při dýchání rostlin kádinka, termoska, laboratorní teploměr, vata, voda, nabobtnaná semena hrachu 1. Dva dny před pokusem naplň termosku asi do dvou třetin nabobtnanými semeny hrachu a přidej 100 ml vody. 2. Do termosky zasuň laboratorní teploměr a její otvor utěsni vatou. 3. Po 5, 10, 20, 30 minutách a dále každých 20 minut změř teplotu uvnitř termosky. Výsledky měření zapisuj do tabulky v pracovním listu. Vypracování: teplota 0 min 5 min 10 min 20 min 30 min 50 min 70 min 90 min Závěr:


Kde probíhá anaerobní fáze dýchání?

    –              více než polovina z cyklu získaných aktivovaných atomů vodíku pochází ze tří molekul vody, které postupně vstupují do reakčního sledu
    –              uskutečňují se ve dvou fotosystémech, které se liší pigmentovým složením a vlnovou délkou absorbovaného záření, ale jsou vzájemně propojeny
    –              při fotosyntéze má klíčovou roli chlorofyl a (transformauje světelnou energii na chemickou), ostatní barviva jsou jen doplňkovými pigmenty
    –              elektrony nejprve redukují systém Q, odtud jsou transportovány řetězcem redoxních systémů (plastochinon, plastokyanin) k účinné molekule foosystému I (k P700), ta tím nahradí elektron, který sama uvolnila a vrátí se do původního stavu
    2)            3-fosfoglycerát je prostřednictvím ATP fosforylován – vznik 1,3-bisfosfoglycerátu – ihned se redukuje NADPH + H+ na 2 molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu
    –              obměna C4-rostlin – příjem CO2 v noci – hromadí jej ve vakuolách v podobě malátu – v průběhu dne se štěpí a vstupuje do Calvinova cyklu


Případné alternativy k použitým čidlům

    5 Pracovní list: Fotosyntéza, dýchání rostlin Jméno žáka: Třída: Datum: úkol č. 1: Uvolňování kyslíku fotosyntézou větší skleněná nádoba (např. 4 l zavařovací sklenice), zkumavka, špejle, zápalky, voda, žiletka, vodní mor kanadský 1. Naplň větší nádobu, např. 4 l zavařovací sklenici nebo malé akvárium i zkumavku vodou. 2. Uřízni žiletkou kousek vrcholové části stonku vodního moru a vsuň obráceně, tj. řeznou částí stonku napřed, do zkumavky s vodou. 3. Zkumavku utěsni palcem, aby voda nevytekla, a vlož dnem vzhůru do nádoby s vodou. Zkumavka musí být plná vody. 4. Nádobu s vodou umísti na dostatečně osvětlené místo, např. na slunný parapet. 5. Unikající plyn vznikající při fotosyntéze vytlačuje vodu a plní zkumavku. Přítomnost plynu (kyslíku) dokážeš pomocí doutnající špejle. Špejli vsuň do zkumavky, kterou jsi vyndal z vody a pozoruj. Závěr: úkol č. 2: Význam světla pro tvorbu škrobu pelargónie v květináči, korková zátka o průměru asi 3 cm, dva špendlíky, kádinka s vodou, kádinka s den
    6 5. Potom list polož na Petriho misku a pokapej ho jodidem draselným a pozoruj změny. Závěr: úkol č. 3: Mikroskopické pozorování chloroplastů vodní mor kanadský (z akvária), žiletka, mikroskop, potřeby k mikroskopování, voda 1. Uřízni žiletkou lístek vodního moru a udělej tenký řez listem. 2. Vytvoř dočasný mikroskopický preparát a pozoruj pod mikroskopem nejdříve při malém, následně při větším zvětšení. 3. Všímej si jednotlivých buněk s chloroplasty, které nakreslíš do pracovního listu. Vypracování: Nákres: zvětšení:... úkol č. 4: Důkaz dýchání rostlin skleněný válec, tabulka skla, špejle, zápalky, předem naklíčená semena hrachu 1. Naplň skleněný válec asi do poloviny naklíčenými semeny hrachu a přikryj tabulkou skla. 2. Druhý den zapal špejli a hořící ji vlož do skleněného válce s naklíčenými semeny a sleduj změny. Závěr:


Jaké zbarvení způsobují xantofyly?

    1 Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.128/ Fotosyntéza a dýchání rostlin (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-BFCh-Př-03 Předmět: Biologicko-fyzikálně chemická praktika Cílová skupina: 8., 9. třída Autor: Mgr. Miroslav Jílek Časová dotace: 2 vyučovací hodiny Forma: skupinová práce, práce ve dvojicích Anotace: Tato laboratorní práce slouží k doplnění učiva o fotosyntéze a dýchání rostlin.
    –              odbourávání monosacharidů za vzniku energie (ATP substrátovou fosforylací), NADH+H+ a pyruvátu probíhající v základní cytoplazmě téměř všech buněk – pyruvát se dále může měnit na ethanol (anaerobní děj v buňkách kvasinek), laktát (anaerobní děj v buňkách živočišných svalů) nebo na acetyl-CoA při oxidační dekarboxylaci
    8 Použité zdroje: ČERNÍK, V. - BIČÍK, V. - MARTINEC, Z. Přírodopis 1. Praha: SPN, s. ISBN ČERNÍK, V. - BIČÍK, V. - BIČÍKOVÁ, L. - MARTINEC, Z. Přírodopis 2:Zoologie, botanika. Praha: SPN, s. ISBN JURČÁK, J. - FRONĚK, J. Přírodopis 6. Olomouc: Prodos, s. ISBN JURČÁK, J. - FRONĚK, J. Přírodopis 7. Olomouc: Prodos, s. ISBN BAER, H. Biologické pokusy ve škole. Praha: SPN, s.
    –              přenos elektronů na kyslík probíhá postupně přes několik redoxních systémů, uspořádaných podle rostoucího redox. potenciálu (od -0,32 V do + 0,82 V)


Fyziologie rostlin - fotosyntéza, dýchání

    –              z chemického hlediska jde o anabolický děj, při němž je uhlík převeden z oxidované formy s nízkou energií na redukovaný materiál o vysoké energii, jímž jsou sacharidy
    –              zelené rostliny zachycují sluneční energii, konkrétně části viditelného spektra (tj. fotony vlnových délek 400-750nm) a z nejjednodušší sloučeniny uhlíku – oxidu uhličitého (CO2) – vyrábí organickou hmotu pro výživu chemotrofů
    3)            respirační řetězec = terminální fáze respirace – energie uvolněná transportem elektronů skrze vnitřní mitochondriální membránu se zabudovává do ATP = proces oxidační fosforylace
    –              tvoří se: 3 redukční ekvivalenty NADH + H+ a jeden FADH2, 2 molekuly CO2 a jedna molekula GTP z jednoho vstupujícího acetyl-CoA (z jedné molekuly glukosy vznikají dvě molekuly acetyl-CoA = dvojnásobný skutečný zisk)


Odkud se bere vodík při rostlinném typu fotosyntézy?

    –              protony přenášeny do mezimembránového prostoru – hromaděním vzniká protonový gradient – tvoří elektrochemický článek = zdroj energie k syntéze ATP z ADP (katalyzuje enzym ATPasa – součást vnitřní mitochondriální membrány)uly ATP se spotřebují dva protony H+ – při oxidaci NADH v dýchacím řetězci vznikají 3 ATP, při oxidaci FADH2 vznikají 2 ATP.
    –              úbytek elektronů v chlorofylu je vyrovnáván oxidací kyslíkového atomu z molekuly vody za vzniku elementárního kyslíku = fotolýza vody
    –              oxidace probíhá jako dehydrogenace: uvolněné vodíky ve struktuře koenzymů NAD+ a FAD přenášeny do respiračního řetězce – uvolnění elektronů – systémem oxidoreduktáz přenášeny na kyslík – ten se aktivuje (redukuje) na O2- – reaguje se přítomnými protony H+ na vodu = silně exergonní reakce
    –              zahrnuje odbourávání acetyl-CoA na oxid uhličitý – stupňovité – acetyl se váže na čtyřuhlíkový nosič (oxalacetát) – transformován na donor CO2 (karboxylové kyseliny) a donory atomů vodíku (hydroxy- a oxoderiváty)
    2)            oxidační dekarboxylace pyruvátu = jeho zpracování za aerobních podmínek na acetylkoenzym-A, vznik redukčních ekvivalentů NADH + H+, FADH2 a CO2 v Krebsově cyklu


Napsat komentář Zrušit odpověď na komentář

    (může dojít i k tzv. cyklické fotofosforylaci = molekulou P700 uvolněný elektron se redoxním systémem Z vrátí do mateřské buňky přes plastochinon (nevznikne NADPH+H+ ani se neuvolní kyslík))
    –              elektron je přenesen na akceptor Z, odtud transportován řetězcem redoxních systémů (ferredoxin a flavoprotein) až na NADP+, který se redukuje za vzniku NADPH+H+
    –              zvyšují fixaci CO2 v listech: 1. akceptor = fosfoenol-pyruvát, meziprodukt = čtyřuhlíkatý oxalacetát (proto C4), konečný produkt = malát nebo aspartát


Fotosyntéza a dýchání rostlin (laboratorní práce)

    2 Cíl: Žáci si prakticky zopakují, procvičí a prověří získané znalosti o fotosyntéze a dýchání rostlin. Dokážou produkty fotosyntézy a dýchání rostlin. Pomocí mikroskopu budou pozorovat buňky listu s chloroplasty. Motivace: Které barvivo je uloženo v chloroplastech? Mají živočišné buňky chloroplasty? Jakou funkci má v rostlinách chlorofyl? Ve které části dne probíhá fotosyntéza? Který plyn ze vzduchu potřebují organizmy k dýchání? Kdy organizmy dýchají? Co jsou to průduchy? Na které části rostliny najdeme nejvíce průduchů? Teorie: Fotosyntéza je proces, při kterém dochází k přeměně anorganických látek v látky organické. Při tomto ději jsou voda a oxid uhličitý přeměňovány na organické látky a kyslík, který se uvolňuje do ovzduší. Aby tato reakce mohla proběhnout, musí být k dispozici světelná energie a chlorofyl v chloroplastech. Dýchání je proces, při kterém dochází k přeměně organických látek v látky anorganické. Rostliny i živočichové dýchají stejně. Vdechují kyslík a vydechují oxid
    –              pokud P700 absorbuje světelné kvantum, přejde do excitovaného stavu a sníží se jeho redoxní potenciál (z +0,46 V na -0,44 V), v důsledku toho se uvolní elektron


Dostupné zdroje k tomuto materiálu:

    3 úkol č. 2: Význam světla pro tvorbu škrobu pelargónie v květináči, korková zátka o průměru asi 3 cm, dva špendlíky, kádinka s vodou, kádinka s denaturovaným etanolem, Petriho miska, jodid draselný, žiletka, elektrický vařič 1. Žáci postaví pelargónii v květináči na dva dny do tmy. 2. Na list pelargónie pomocí dvou špendlíků připevní proti sobě dvě poloviny rozříznuté korkové zátky a umístí rostlinu na několik hodin na přímé sluneční světlo. 3. List odříznou, odstraní z něj zátku a ponoří na 5 minut do vařící vody. 4. Následně list vloží do kádinky s denaturovaným etanolem. Působením etanolu list ztuhne, proto ho žáci promyjí ve vodě, až listová pletiva opět zvláční. 5. Potom list položí na Petriho misku a pokapou ho jodidem draselným. Osvětlená část listu se zbarví modře až černě, neosvětlená část zůstane nažloutlá. Při fotosyntéze se v pletivech listu tvoří a hromadí škrob, ale pouze na osvětlených místech. úkol č. 3: Mikroskopické pozorování chloroplastů vodní mor kanadský (z akvár
    –              koncentrace ve vzduchu (0,034%) není pro fotosyntézu optimální×ve sklenících lze koncentraci CO2 uměle – tím i rychlost fotosyntézy
    –              metabolická fce neznámá×předpoklad: chrání fotosyntetický aparát před poškozením fotooxidačními reakcemi (málo CO2 + náhlé osvětlení = ztráta fotosyntetické aktivity)
    3)            kondenzací glyceraldehyd-3-fosfátu vzniká fruktosa -1,6-bisfosfát (hexosa) – mění se na glukosu-6-fosfát = výchozí sloučenina pro vznik zásobních sacharidů, sacharosy a škrobu
    –              je to tedy silně endergonický redukční proces – energii poskytuje sluneční záření, zachycované fotoreceptorem a redukční síla pochází u vyšších zelených rostlin z vodíku vody, u nižších fotosyntetizujících organismů jsou donory vodíku sulfan (H2S) nebo organické kyseliny – tyto organismy však neprodukují kyslík = anoxygenní fotosyntéza


SEKUNDÁRNÍ (temnostní)PROCESY FOTOSYNTÉZY

    4 úkol č. 5: Tvorba tepla při dýchání rostlin kádinka, termoska, laboratorní teploměr, vata, voda, nabobtnaná semena hrachu 1. Dva dny před pokusem žáci naplní termosku asi do dvou třetin nabobtnanými semeny hrachu a přidají 100 ml vody. 2. Do termosky zasunou laboratorní teploměr a její otvor utěsní vatou. 3. Po 5, 10, 20, 30 minutách a dále každých 20 minut změří teplotu uvnitř termosky. Výsledky měření zapisují do tabulky v pracovním listu. Závěrečné zhodnocení:

Copyright © Dossani milenium group 2000 - 2020
cache: 0000:00:00