У высших растений органом фотосинтеза является лист, органоидами фотосинтеза — хлоропласты (строение хлоропластов — лекция №7). В мембраны тилакоидов хлоропластов встроены фотосинтетические пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. Существует несколько разных типов хлорофилла (a, b, c, d), главным является хлорофилл a. В молекуле хлорофилла можно выделить порфириновую «головку» с атомом магния в центре и фитольный «хвост». Порфириновая «головка» представляет собой плоскую структуру, является гидрофильной и поэтому лежит на той поверхности мембраны, которая обращена к водной среде стромы. Фитольный «хвост» — гидрофобный и за счет этого удерживает молекулу хлорофилла в мембране.
Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый свет, отражают зеленый и поэтому придают растениям характерную зеленую окраску. Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы. У растений и синезеленых водорослей имеются фотосистема-1 и фотосистема-2, у фотосинтезирующих бактерий — фотосистема-1. Только фотосистема-2 может разлагать воду с выделением кислорода и отбирать электроны у водорода воды.
Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс; реакции фотосинтеза подразделяют на две группы: реакции световой фазы и реакции темновой фазы.
Световая фаза
Эта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы. Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды:
Н2О + Qсвета → Н+ + ОН—.
Ионы гидроксила отдают свои электроны, превращаясь в реакционно радикалы •ОН:
ОН— → •ОН + е—.
Радикалы •ОН объединяются, образуя воду и свободный кислород:
4НО• → 2Н2О + О2.
Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре». В результате мембрана тилакоида с одной стороны за счет Н+ заряжается положительно, с другой за счет электронов — отрицательно. Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает 200 мВ, протоны проталкиваются через каналы АТФ-синтетазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ; атомарный водород идет на восстановление специфического переносчика НАДФ+ () до НАДФ·Н2:
2Н+ + 2е— + НАДФ → НАДФ·Н2.
Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.
1. Дыхальца (органы дыхания) насекомых располагаются в
4) брюшке
2. Крылья у насекомых располагаются на
2) груди
3. Ходильные конечности у насекомых находятся на
3) груди
4. Где начинается переваривание пищи у пауков?
4)вне организма
5. К какому классу относят клещей?
3)паукообразных
6. Хитиновый покров у членистоногих представляет собой скелет, так как он
2)служит местом прикрепления мышц
7. Членистоногих, у которых к грудному отделу тела прикрепляются три пары ног, относят к классу
3)насекомых
8. Какая стадия отсутствует у насекомых с неполным превращением?
3)куколки
9. Какие насекомые снижают численность вредителей растений?
2)наездники, лесные муравьи
10. С полным превращением развиваются:
2)майский жук и бабочка белянка
11.На голову, грудь и брюшко тело четко расчленено у:
4) мухи
12.Наличие паутинных желез — это признак:
2)пауков
13. Продукты обмена у насекомых выделяются через:
4) мальпигиевы сосуды.
14. Замкнутой кровеносной системой обладает:
2) пескожил;
15. К ракообразным не относятся:
4)водомерки.
16. Жить под водой
2)паук-серебрянка;
17. Возбудителей сонной болезни переносят:
3)насекомые;
18. К перепончатокрылым относятся:
1)наездники;
19. Мухи и комары:
1)относятся к одному отряду насекомых;
20. Трахеи являются органами дыхания у:
1)стрекозы
21. Ротовые органы божьей коровки по типу строения относятся к:
1)грызущим;
22. Какое насекомое стало только «домашним»?
4)тутовый шелкопряд
В1. Установите, в какой последовательности следует расположить типы беспозвоночных животных, учитывая усложнение их нервной системы.
B)Кишечнополостные
A)Плоские черви
Г)Кольчатые черви
Б)Членистоногие
В 2. Укажите признаки класса насекомых.
A)Незамкнутая кровеносная система
Г)Трахейное дыхание
Е)Развитие с полным и неполным превращением
В 3. Выберите трех представителей класса «Насекомые», развивающихся с полным превращением.
A)Майский жук
Г) Бабочка капустница
Е) Муха домовая
В 4. К отряду чешуекрылых относятся:
В) комнатная моль;
Г) капустная белянка;
Е) березовая пяденица.
В 5. Какие органы выделения встречаются у членистоногих
3)зеленые железы;
4)жировое тело;
5)мальпигиевые сосуды;
В 6. Найдите соответствие между классами типа Членистоногих и их представителями:
А - ракообразные
1)Циклоп;
2)Балянус;
Б - паукообразные
3)Каракурт;
4)Паутинный клещ;
5)Поцелуйный клоп;
В 7. Установите соответствие между отрядами насекомых и типами развития.
А) с полным превращением;
1)Жесткокрылые(Жуки);
3)Двукрылые;
6)Чешуекрылые (Бабочки).
Б) с неполным превращением,
2)Полужесткокрылые(клопы);
4)Прямокрылые;
5)Таракановые;
С 1. Найдите ошибки в приведенном тексте, исправьте их, укажите номера предложений, в которых они сделаны, запишите эти предложения без ошибок.
1.Класс ракообразных - является самым многочисленным классом типа Членистоногие.
Нет. Самым многичисленным является класс насекомые
3.Имеется 3 пары ходильных ног.
Нет. У рака ходильных ног 5 пар
5.Все ракообразные ведут водный образ жизни.
Нет. Мокрицы, пальмовый вор - обитатели суши
С 2. Какое значение в жизни растений имеет выставление пчеловодами ульев на поля гречихи?
Пчелы - опылители. Выставленные на поля ульи увличивают процент опыляемости растений, тем самым повышают урожай.
У высших растений органом фотосинтеза является лист, органоидами фотосинтеза — хлоропласты (строение хлоропластов — лекция №7). В мембраны тилакоидов хлоропластов встроены фотосинтетические пигменты: хлорофиллы и каротиноиды. Существует несколько разных типов хлорофилла (a, b, c, d), главным является хлорофилл a. В молекуле хлорофилла можно выделить порфириновую «головку» с атомом магния в центре и фитольный «хвост». Порфириновая «головка» представляет собой плоскую структуру, является гидрофильной и поэтому лежит на той поверхности мембраны, которая обращена к водной среде стромы. Фитольный «хвост» — гидрофобный и за счет этого удерживает молекулу хлорофилла в мембране.
Хлорофиллы поглощают красный и сине-фиолетовый свет, отражают зеленый и поэтому придают растениям характерную зеленую окраску. Молекулы хлорофилла в мембранах тилакоидов организованы в фотосистемы. У растений и синезеленых водорослей имеются фотосистема-1 и фотосистема-2, у фотосинтезирующих бактерий — фотосистема-1. Только фотосистема-2 может разлагать воду с выделением кислорода и отбирать электроны у водорода воды.
Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс; реакции фотосинтеза подразделяют на две группы: реакции световой фазы и реакции темновой фазы.
Световая фазаЭта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы. Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды:
Н2О + Qсвета → Н+ + ОН—.
Ионы гидроксила отдают свои электроны, превращаясь в реакционно радикалы •ОН:
ОН— → •ОН + е—.
Радикалы •ОН объединяются, образуя воду и свободный кислород:
4НО• → 2Н2О + О2.
Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре». В результате мембрана тилакоида с одной стороны за счет Н+ заряжается положительно, с другой за счет электронов — отрицательно. Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает 200 мВ, протоны проталкиваются через каналы АТФ-синтетазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ; атомарный водород идет на восстановление специфического переносчика НАДФ+ () до НАДФ·Н2:
2Н+ + 2е— + НАДФ → НАДФ·Н2.
Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.
1 — строма хлоропласта; 2 — тилакоид граны.