Практическая работа "Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза" 10 класс

Биология 10 класс
Практическая работа
Тема: «Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза»
Цель: 1) сравнить процессы фотосинтеза и хемосинтеза, особенности процессов фотосинтеза и
хемосинтеза;
2) выяснить значение фотосинтеза и хемосинтеза для биосферы.
Оборудование и материалы: методическое руководство по выполнению практической работы «Сравнение
процессов фотосинтеза и хемосинтеза», «схемы, отражающие суть процессов фотосинтеза и хемосинтеза в
клетках организмов» в учебнике.
Ход работы:
1.Рассмотрите схемы фотосинтеза и хемосинтеза в клетках в учебнике.
2.Заполните таблицу «Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза».
Признаки для сравнения
Фотосинтез
Хемосинтез
Определение данных процессов
Где в клетке происходит.
Наличие световой и темновой фазы
процесса.
Источник энергии для
осуществления этих процессов.
В каком веществе запасается энергия.
Наличие пигментов.
Использование кислорода.
Источник углерода.
Конечные продукты реакций.
Характерен для организмов.
К какому Царству относятся
организмы.
Способ питания организмов.
Уравнения реакций.
Фамилия учёного открывшего
процесс
Биологическая роль процесса.
Значение процессов в биосфере.
3. Установить соответствия:
А) Окисляют аммиак
1. Железобактерии
Б) 2S + 3O
2
+ 2H
2
O → 2H
2
SO
4
+ E
В) Окисляют двухвалентное железо до трехвалентного
2. Водородные бактерии
Г) 2H
2
+ O
2
→ 2H
2
O + E
Д) 4FeCO
3
+ O
2
+ 6H
2
O → Fe(OH)
3
+ 4CO
2
+ E (энергия)
3. Серобактерии
Е) Окисление водорода до органических веществ
Ж) 2H
2
S + O
2
→ 2H
2
O + 2S + E
4. Нитрофицирующие бактерии.
З) Окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной
кислот
И) 2NH
3
+ 3O
2
→ HNO
2
+ 2H
2
O + E
4. Решить задачи:
1) Человек за сутки потребляет примерно 430 г кислорода. Дерево средней величины поглощает около 30 кг
углекислого газа в год. Сколько деревьев необходимо, чтобы обеспечить одного человека кислородом?
2) Сколько глюкозы, синтезируемой в процессе фотосинтеза, приходится на каждого из 6 млрд жителей Земли в год?
За год вся растительность планеты производит около 130 000 млн т сахаров.
4.Выполнить тестовые задания:
Вариант 1.
А1. Фотосинтез связан с:
1) расщеплением органических веществ до неорганических
2) созданием органических веществ из неорганических
3) химическим превращения глюкозы в крахмал
4) образованием целлюлозы
А2. Исходным материалом для фотосинтеза служат
1) белки и углеводы 2) углекислый газ и вода
3) кислород и АТФ 4) глюкоза и кислород
А3. Световая фаза фотосинтеза происходит
1) в гранах хлоропластов 2) в лейкопластах
3) в строме хлоропластов 4) в митохондриях
А4. Энергия возбужденных электронов в световой стадии используется для:
1) синтеза АТФ 2) синтеза глюкозы
3) синтеза белков 4) расщепления углеводов
А5. В результате фотосинтеза в хлоропластах образуются:
1) углекислый газ и кислород 2) глюкоза, АТФ и кислород
3) белки, жиры, углеводы 4) углекислый газ, АТФ и вода
А6. К хемотрофным организмам относятся
1) возбудители туберкулеза 2) молочнокислые бактерии
3) серобактерии 4) вирусы
А7. Фотосинтез связан с:
1) расщеплением органических веществ до неорганических
2) созданием органических веществ из неорганических
3) химическим превращения глюкозы в крахмал
4) образованием целлюлозы
А8. Исходным материалом для фотосинтеза служат
1) белки и углеводы 2) углекислый газ и вода
3) кислород и АТФ 4) глюкоза и кислород
А9. Световая фаза фотосинтеза происходит
1) в гранах хлоропластов 2) в лейкопластах
3) в строме хлоропластов 4) в митохондриях
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
В1. Выберите процессы, происходящие в световой фазе фотосинтеза
1) фотолиз воды
2) образование глюкозы
3) синтез АТФ и НАДФ • Н
4) использование СО
2
5) образование О
2
6) использование энергии АТФ
В2. Выберите вещества, участвующие в процессе фотосинтеза
1) целлюлоза
2) гликоген
3) хлорофилл
4) СО
2
5) вода
6) нуклеиновые кислоты
В1
В2
Вывод:
1. Какие организмы называют автотрофами?
2. Какие типы питания существуют в природе?
3. Каково значение фотосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
4. Каково значение хемосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
4.Выполнить тестовые задания:
Вариант 2.
А1. Энергия возбужденных электронов в световой стадии используется для:
1) синтеза АТФ 2) синтеза глюкозы
3) синтеза белков 4) расщепления углеводов
А2. В результате фотосинтеза в хлоропластах образуются:
1) углекислый газ и кислород 2) глюкоза, АТФ и кислород
3) белки, жиры, углеводы 4) углекислый газ, АТФ и вода
А3. К хемотрофным организмам относятся
1) возбудители туберкулеза 2) молочнокислые бактерии
3) серобактерии 4) вирусы
А4. Организмы, способные фотосинтезу относят к:
1) хемоавтотрофам; 2) фотоавтотрофам;
3) миксотрофам; 4) гетеротрофам
А5. Биологический смысл процесса фотосинтеза состоит в образовании:
1) нуклеиновых кислот; 2) белков;
3) углеводов; 4) жиров.
А6. Какие из перечисленных организмов способны к фотосинтезу?
1) пеницилл и дрожжи; 2) ольха и серобактерии;
3) инфузория и эвглена зелёная; 4) клён и цианобактерии
А7. Кислород, выделяющийся при фотосинтезе, образуется при распаде:
1) глюкозы; 2) АТФ;
3) воды; 4) белков.
А8. Какие лучи солнечного спектра используются растениями для фотосинтеза?
1) красные и зелёные; 2) красные и синие;
3) зеленые и синие; 4) все.
А9. Какие пластиды содержат пигмент хлорофилл?
1) лейкопласты; 2) хлоропласты;
3) хромопласты; 4) все пластиды.
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
В1. Выберите процессы, происходящие в световой фазе фотосинтеза
1) фотолиз воды
2) образование глюкозы
3) синтез АТФ и НАДФ • Н
4) использование СО2
5) образование О2
6) использование энергии АТФ
В2. Выберите вещества, участвующие в процессе фотосинтеза
1) целлюлоза
2) гликоген
3) хлорофилл
4) СО2
5) вода
6) нуклеиновые кислоты
В1
В2
Вывод:
5. Какие организмы называют автотрофами?
6. Какие типы питания существуют в природе?
7. Каково значение фотосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
8. Каково значение хемосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
Страница учителя
№1. Заполните таблицу «Сравнение процессов фотосинтеза и хемосинтеза».
Признаки для сравнения
Фотосинтез
Хемосинтез
Определение
Процесс синтеза органических
веществ из неорганических под
действием энергии Солнца в
хлоропластах
Процесс синтеза органических
веществ из углекислого газа и воды
осуществляемый за счет энергии
окисления неорганических веществ
(NH
3
, H
2
, H
2
S и др.)
Где в клетке происходит.
хлоропласты
Клетки бактерий
Наличие световой и темновой фазы
процесса.
Есть
Нет
Источник энергии для
осуществления этих процессов.
Солнечный свет
Окисление неорганических
соединений
В каком веществе запасается энергия.
АТФ
АТФ
Наличие пигментов.
Есть
Нет
Использование кислорода.
Да
Да
Источник углерода .
Углекислый газ
Углекислый газ
Конечные продукты реакций.
Органические соединения (углеводы)
Органические соединения: Углеводы
+побочные продукты (Соли железаII и
железа III, сероводород, сульфаты,
нитриты, нитраты, соли аммония )
Характерен для организмов.
сине- зеленые водоросли
(цианобактерии), зеленые растения
(серобактерии,
азотбактерии,железобактерии, и др.).
К какому Царству относятся
организмы.
Растения. Бактерии
Бактерии хемосинтетики
Способ питания организмов.
Автотрофы : фототрофы
Автотрофы: Хемотрофы
Уравнения реакций.
2Н+ + 4е- + НАДФ+ → НАДФ • Н;
фотолиз воды: 2Н
2
О → 4Н+ +-
+ О
2
.
6 СО
2
+ 6 Н
2
О = С
6
Н
12
О
6
+ 6О
2
2S + 3O
2
+ 2H
2
O → 2H
2
SO
4
+ E
2H
2
+ O
2
→ 2H
2
O + E
4FeCO
3
+ O
2
+ 6H
2
O → Fe(OH)
3
+
4CO
2
+ E (энергия)
2H
2
S + O
2
→ 2H
2
O + 2S + E
2NH
3
+ 3O
2
→ HNO
2
+ 2H
2
O + E
Фамилия учёного открывшего
процесс
1630 г. ван Гельмонта.(дерево в
кадке)
Джозеф Пристли (1771г. Стеклянный
колпак, растение и мышь)
Виноградский (1887г.)
Биологическая роль процесса.
Круговорот веществ в природе
Круговорот веществ в природе
Значение процессов в биосфере.
Зеленые растения синтезируют
органические вещества, необходимые
для жизнедеятельности всего живого
Очистка сточных вод, накопление в
почве минеральных веществ,
повышение плодородия почвы.
№2. Установить соответствия:
1
В Д
2
Е Г
3
З Б Ж
4
А И
№3.Решить задачи:
1) Человек за сутки потребляет примерно 430 г кислорода. Дерево средней величины поглощает около
30 кг углекислого газа в год. Сколько деревьев необходимо, чтобы обеспечить одного человека
кислородом?
● За год человек потребляет: 430 г × 365 = 156 950 г кислорода.
● Рассчитаем химическое количество углекислого газа, поглощаемого за год одним деревом:
М (СО2) = 12 + 16 × 2 = 44 г/моль. n (СО2) = m : М = 30 000 г : 44 г/моль ≈ 681,8 моль.
● Суммарное уравнение фотосинтеза: 6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
Поглощение 6 моль углекислого газа сопровождается выделением 6 моль кислорода.
Значит, поглощая за год 681,8 моль углекислого газа, дерево выделяет 681,8 моль кислорода.
● Найдём массу кислорода, выделяемого деревом за год:
М (О2) = 16 × 2 = 32 г/моль.
m (О2) = n × M = 681,8 моль × 32 г/моль = 21 817,6 г
● Определим, сколько деревьев необходимо, чтобы обеспечить одного человека кислородом.
Количество деревьев = 156 950 г : 21 817,6 ≈ 7,2 дерева.
Ответ: для того, чтобы обеспечить одного человека кислородом, в среднем понадобится 7,2 дерева (допустимыми
ответами будут «8 деревьев» или «7 деревьев»).
2) Сколько глюкозы, синтезируемой в процессе фотосинтеза, приходится на каждого из 6 млрд жителей Земли в
год? За год вся растительность планеты производит около 130 000 млн т сахаров.
Растения Земли все вместе ежегодно производят 130 000 млн т сахаров.
130 000 млн т = 130 000 000 000 т
130 000 000 000 : 6 000 000 000 жителей = 21,7 т на одного человека в год
№4.
Вариант 1.
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
В1
В2
Вариант 2.
А1
А2
А3
А4
А5
А6
А7
А8
А9
В1
В2
Вывод:
1. Какие организмы называют автотрофами?
2. Какие типы питания существуют в природе?
3. Каково значение фотосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
А) основа питания всех живых существ
Б) образование свободного кислорода
В) из кислорода образуется озоновый слой защищающий организмы от УФ – радиации
Г) поддерживает современный состав атмосферы
Д) обеспечивает круговорот углерода в биосфере, не давая накапливаться углекислому газу и
препятствуя тем самым возникновению парникового эффекта и перегреву Земли.
Е) Образующиеся в результате фотосинтеза органические вещества не расходуются другими
организмами полностью, значительная их часть в течение миллионов лет образовала залежи полезных
ископаемых (каменного и бурого угля, нефти).
4. Каково значение хемосинтеза для всего живого на Земле, для круговорота веществ в природе?
А) важную роль в круговороте веществ, особенно азота, поддерживают плодородие почв.
Б) значительную роль играют в биогеохимических циклах химических элементов в биосфере, так как в
процессе их жизнедеятельности образовались залежи многих полезных ископаемых
В) они являются источниками органического вещества на планете, то есть продуцентами,
Г) делают доступным целый ряд неорганических веществ и для растений, и для других организмов.