какое значение имело появление фотосинтеза в эволюции жизни на земле
Объясните значение возникновения фотосинтеза в эволюции жизни на Земле.
1) За счёт энергии света появилась возможность синтеза органических веществ из неорганических и сформировались автотрофные организмы;
2) Появление кислорода в атмосфере Земли сопровождалось возникновением биологического окисления (дыхания) и появлением многоклеточных организмов;
3) Накопление кислорода в атмосфере Земли способствовало возникновению озонового слоя и освоению суши организмами.
Какие приспособления к жизни на суше сформировались у растений в процессе эволюции? Приведите не менее трёх примеров.
1) Расчленение тела на вегетативные органы и наличие различных тканей;
2) Совершенствование проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение веществ в растении;
3) Независимость процесса полового размножения от воды.
Какие особенности строения и жизнедеятельности покрытосеменных способствовали их процветанию на Земле?
1) Возникновение цветков и формирование приспособлений к опылению;
2) Расположение семян в плодах, которые защищают их и способствуют распространению;
3) Хорошо развитая проводящая система (сосуды и ситовидные трубки);
4) Наличие разнообразных приспособлений к жизни в различных условиях.
Определите зоны корня, обозначенные на рисунке цифрами 1,2,4, и укажите их функции.
1) 1 – корневой чехлик, защищающая кончик корня от механических повреждений;
2) 2 – зона деление, обеспечивающая рост корня в длину за счет деления клеток
3) 4 – зона всасывания (зона корневых волосков), обеспечивающаявсасывание воды и минеральных веществ
Скорость фотосинтеза зависит от лимитирующих факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию CO2, температуру. Почему именно эти фактры являются ограничивающими для реакций фотосинтеза?
1) Свет – необходимое условие протекания для световых реакций фотосинтеза, при его недостатке интенсивность фотосинтеза снижается
2) Углекислый газ необходим для синтеза глюкозы, при его недостатке снижается синтез
3) Все реакции фотосинтеза осуществляются при участии ферментов, активность которых зависит от температуры
Дата добавления: 2016-07-11 ; просмотров: 3688 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Какое значение имело появление фотосинтеза в эволюции жизни на земле
Какое значение для развития жизни на Земле имело появление процесса фотосинтеза? Ответ поясните.
Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 3 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
1) формирование озонового слоя, защищающего от жёсткого ультрафиолетового излучения, обеспечило возможность выхода организмов на сушу;
2) синтез органических веществ из неорганических при использовании энергии Солнца в процессе фотосинтеза обеспечил питание гетеротрофов;
3) накопление молекулярного кислорода в атмосфере способствовало появлению аэробных организмов
Ответ включает в себя все названные выше элементы с обоснованиями, не содержит биологических ошибок
Ответ включает в себя два из названных выше элементов с обоснованиями и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя три названных выше элемента с обоснованиями, но содержит биологические ошибки
Ответ включает в себя только один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя два из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки, объяснения отсутствуют
Объясните значение возникновения фотосинтеза в эволюции жизни на Земле
Если поместить растение корнями в подсоленную воду, то через некоторое время оно завянет. Объясните, почему. Приведите не менее двух положений.
1) В солёном растворе клетки теряют воду, идёт плазмолиз;
2) Клетки съёживаются, тургор падает, растение увядает.
Известно, что опытным путём на свету трудно обнаружить дыхание растений. Объясните, почему.
1) На свету в растении наряду с дыханием происходит фотосинтез, при котором углекислый газ используется;
2) В результате фотосинтеза кислорода образуется гораздо больше, чем используется при дыхании растений.
1) За счёт энергии света появилась возможность синтеза органических веществ из неорганических и сформировались автотрофные организмы;
2) Появление кислорода в атмосфере Земли сопровождалось возникновением биологического окисления (дыхания) и появлением многоклеточных организмов;
3) Накопление кислорода в атмосфере Земли способствовало возникновению озонового слоя и освоению суши организмами.
Какие приспособления к жизни на суше сформировались у растений в процессе эволюции? Приведите не менее трёх примеров.
1) Расчленение тела на вегетативные органы и наличие различных тканей;
2) Совершенствование проводящей системы, обеспечивающей быстрое передвижение веществ в растении;
3) Независимость процесса полового размножения от воды.
Какие особенности строения и жизнедеятельности покрытосеменных способствовали их процветанию на Земле?
1) Возникновение цветков и формирование приспособлений к опылению;
2) Расположение семян в плодах, которые защищают их и способствуют распространению;
3) Хорошо развитая проводящая система (сосуды и ситовидные трубки);
4) Наличие разнообразных приспособлений к жизни в различных условиях.
Определите зоны корня, обозначенные на рисунке цифрами 1,2,4, и укажите их функции.
1) 1 – корневой чехлик, защищающая кончик корня от механических повреждений;
2) 2 – зона деление, обеспечивающая рост корня в длину за счет деления клеток
3) 4 – зона всасывания (зона корневых волосков), обеспечивающаявсасывание воды и минеральных веществ
Скорость фотосинтеза зависит от лимитирующих факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию CO2, температуру. Почему именно эти фактры являются ограничивающими для реакций фотосинтеза?
1) Свет – необходимое условие протекания для световых реакций фотосинтеза, при его недостатке интенсивность фотосинтеза снижается
2) Углекислый газ необходим для синтеза глюкозы, при его недостатке снижается синтез
3) Все реакции фотосинтеза осуществляются при участии ферментов, активность которых зависит от температуры
В небольших помещениях с обилием комнатных растений ночью концентрация кислорода уменьшается. Почему?
1) Ночью с прекращением фотосинтеза прекращается выделение кислорода
2) В процессе дыхания растнеий (они дышат постоянно) уменьшается концентрация кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа
Какой видоизмененный побег представлен на рисунке? Назовите элементы строения, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2, 3, и функции, которые они выполняют.
2) 1 – сочный чешуевидный лист, в котором запасаются вода и питательные вещества
3) 2 – придаточные корни, обеспечивающие поглощение воды и минеральных веществ
4) 3 – почка, обеспечивающая рост побега
Каковы строение и функции семян у цветковых растений?
1) Строение: кожура, зародыш, эндосперм (иногда недоразвит)
2) Семена обеспечивают размножение растений
3) Обеспечивают переселение и перенесение неблагоприятных условий
Объясните значение появления фотосинтеза для эволюции жизни за Земле
Фотосинтез — это основной процесс образования органических веществ, в сочетании с ассимиляцией минеральных солей из почвы создает биомассу растений. Органические вещества, образующиеся в процессе фотосинтеза, составляют около 95% сухой массы растения. С появлением автотрофных организмов, прежде всего зеленых растений, стал возможным синтез органических веществ из неорганических соединений благодаря использованию солнечной энергии (космическая роль растений), а следовательно, существование и дальнейшее развитие жизни.
С возникновением фотосинтеза состоялась дивергенция (расхождение) органического мира в двух направлениях, которые отличались способом питания (автотрофные и гетеротрофные организмы). Благодаря появлению автотрофных фотосинтезирующих организмов вода и атмосфера стали обогащаться свободным кислородом. Это стало предпосылкой появления аэробных организмов, способных к эффективному использованию энергии в процессе жизнедеятельности.
Накопление кислорода обусловило образование в верхних слоях атмосферы озонового экрана, который не пропускал губительного для жизни ультрафиолетового излучения. Это обеспечило возможность выхода жизни на сушу. Появление фотосинтезирующих растений, в свою очередь, дало возможность существования и прогрессивного развития гетеротрофных организмов.
Что такое фотосинтез? История открытия процесса, фазы фотосинтеза и его значение.
Оглянитесь вокруг! Пожалуй, в каждом доме есть хотя бы одно зеленое растение, а за окном несколько деревьев или кустарников. Благодаря сложному химическом процессу происходящего в них фотосинтеза стало возможно зарождение жизни на Земле и существование человека. Разберем историю его открытия, суть процесса и реакции, которые протекают в разных фазах.
История открытия фотосинтеза
В настоящее время школьники впервые знакомятся со сложными процессами фотосинтеза уже в 6 классе.
Но еще 300-400 лет назад ответ на вопрос «откуда растения берут питательные вещества для строительства своих клеток?» занимал умы ученых во всем мире.
Первым и очевидным ответом было предположение, что из земли. Однако, в далеком 1600 году фламандский ученый Ян Батист ван Гельмонт решил проверить влияние почвы на рост растений и провел уникальный в своей простоте опыт. Естествоиспытатель взял веточку ивы и бочку с почвой. Предварительно их взвесил. А затем посадил отросток ивы в бочку с почвой.
Долгие пять лет ван Гельмонт поливал молодое деревце лишь дождевой водой. А через пять лет выкопал деревце, и вновь взвесил отдельно деревце и отдельно почву. Каково же было его удивление, когда весы показали, что деревце увеличило свой вес практически в тридцать раз, и совсем не походило на тот скромный прутик, что был посажен в кадку. А вес почвы уменьшился всего на 56 граммов.
Ученый сделал вывод. что почва практически не дает строительного материала растениям, а все необходимые вещества растение получает из воды.
После ван Гельмонта различные ученые повторили его опыт, и сложилась так называемая «водная теория питания растений».
Одним из тех, кто попытался возразить этой теории был М.В. Ломоносов. И строил он свои возражения на том, что на пустых, скудных северных землях с редкими дождями растут высокие, мощные деревья. Михаил Васильевич предположил, что часть питательных веществ растения впитывают через листья, но доказать свою теорию экспериментально он не смог.
И как часто бывает в науке, помог его величество случай.
Однажды нерадивая мышь, решившая поживиться церковными запасами, случайно перевернула банку и оказалась в ловушке. И через некоторое время погибла. К нашей удаче, эту мышь в банке обнаружил Джозеф Пристли, который был не просто священником, а по совместительству ученым-химиком, и очень интересовался химией газов и способами очистки испорченного воздуха. И тут церковным мышам не повезло. Они стали участницами различных опытов английского ученого.
Джозеф Пристли ставил под одну банку горящую свечу, а в другую сажал мышь. Свеча тухла, грызун погибал.
В наше время его самого зоозащитники посадили бы в банку, но в далеком 1771 году ученому никто не помешал продолжить свои опыты. Пристли посадил мышь в банку, где до этого потухла свеча. Животное погибло еще быстрее.
И тогда Пристли сделал вывод, что раз все живое на Земле до сих пор не погибло, Бог (мы же помним, что Пристли был священником), придумал некий процесс, чтобы воздух вновь был пригоден для жизни. И скорее всего, основная роль в нем принадлежит растениям.
Чтобы доказать это, ученый взял воздух из банки где погибла мышь, и разделил его на две части. В одну банку он поставил мяту в горшочке. А другая банка ждала своего часа. Через 8 дней растение не только не погибло, а даже выпустило несколько новых побегов. И он опять посадил грызунов в банки. В той, где росла мята — мышь была бодра и закусывала листиками. А в той, где мяты не было — практически моментально лежала дохлая мышиная тушка.
Опыты Пристли вдохновили ученых, и во всем мире начали отлавливать мелких грызунов и пытаться повторить его эксперименты.
Но мы же помним, что Пристли был священником и весь день, до вечерней службы мог заниматься исследованиями.
А Карл Шееле, аптекарь из Швейцарии, экспериментировал в домашней лаборатории в свободное от работы время, т.е. по ночам, и мыши дохли у него независимо от присутствия мяты в банке. В результате его экспериментов получалось, что растения не улучшают воздух, а делают его непригодным для жизни. И Шееле обвинил Пристли в обмане научной общественности. Пристли не уступил, и в результате противостояния ученых было установлено, что для восстановления воздуха растениям необходим солнечный свет.
Именно эти опыты положили начало изучению фотосинтеза.
Исследование фотосинтеза стремительно продолжалось. Уже в 1782 году, спустя всего лишь 11 лет после исследований Пристли, швейцарский ботаник Жан Сенебье доказал, что органоиды растений разлагают углекислый газ в присутствии солнечного света. И практически еще сто лет провальных и удачных экспериментов понадобилась ученым разных специальностей, чтобы в 1864 году немецкий ученый Юлиус Сакс смог доказать, что растения потребляют углекислый газ и выделяют кислород в соотношении 1:1.
Значение фотосинтеза для жизни на Земле
И теперь становится понятна важность процесса фотосинтеза для жизни на земле. Именно благодаря этому сложному химическом процессу стало возможно зарождение жизни на земле и существование человека.
Кто-то может возразить, что на Земле есть места, где не растут ни деревья ни кустарники, например, пустыни или Арктические льды. Ученые доказали, что доля кислорода, выделяемого зеленой массой лесов, кустарников и трав — т. е. растений, что обитают на поверхности суши, составляет всего около 20% газообмена, а 80% кислорода приходится на мельчайшие морские и океанские водоросли, которые потоками воздуха переносятся по всей планете, позволяя дышать животным в экстремальных, практически лишенных растительности регионах нашей удивительной планеты.
Благодаря фотосинтезу вокруг нашей планеты сформировался защитный озоновый экран, защищающий все живое на земле от космической и солнечной радиации, и живые организмы смогли выйти на сушу из глубин океана.
Подробнее о «великой кислородной революции» можно прочитать в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А.А. Каменского на портале LECTA.
К сожалению, в настоящее время кислород потребляют не только живые существа, но и промышленность. Уничтожаются тропические леса, загрязняются океаны, что приводит к снижению газообмена и увеличению дефицита кислорода.
Определение и формула фотосинтеза
Определение и формула фотосинтеза
Слово фотосинтез состоит из двух частей: фото — «свет» и синтез — «соединение», «создание». Если подходить к определению упрощенно, то фотосинтез — это превращение энергии света в энергию сложных химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов. У зеленых растений фотосинтез происходит в хлоропластах.
Схема фотосинтеза, на первый взгляд, проста:
Вода + квант света + углекислый газ → кислород + углевод
или (на языке формул):
Если копнуть поглубже и посмотреть на лист в электронный микроскоп, выяснится удивительная вещь: вода и углекислый газ ни в одной из структурных частей листа непосредственно друг с другом не взаимодействуют.
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:
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 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.
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:
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:
У некоторых растений фотосинтез идет по упрощенному варианту, который называется «циклическое фосфорилирование» и разбирается этот процесс в учебнике «Биология 10-11 классы» под редакцией А. А. Каменского на портале LECTA.