Фотосинтез, самая важная реакция на Земле, - это процесс, с помощью которого растения производят пищу. В фотосинтетической реакции участвуют углекислый газ, вода и энергия солнца. Понимание фотосинтеза и его аналога, дыхания, является ключом к пониманию жизни и атмосферного баланса.
Шаги
Метод 1 из 3: объяснение, почему необходим фотосинтез
Шаг 1. Обсудите, как растения производят кислород
Фотосинтез - это процесс, с помощью которого растения превращают солнечную энергию в химическую. Серия реакций, используемых для этого преобразования (в совокупности именуемого фотосинтезом), создает молекулярный кислород, O2. Этот кислород, который имеет решающее значение для всей остальной жизни на планете, выбрасывается в атмосферу.
Если вы обучаете детей, вы можете резюмировать это, сказав, что растения поглощают углекислый газ, который мы выдыхаем, и превращают его в кислород
Шаг 2. Укажите, что растения производят углеводы
Углеводы - это молекулы, состоящие в основном из углерода и водорода. Они используются растениями для хранения энергии, полученной от солнца. Во время фотосинтеза растение поглощает углекислый газ, CO.2, и вода, H2О, из окружающей среды для создания углеводов для хранения энергии.
- Не только углеводы используются растением для хранения энергии, но и эта энергия передается животным, которые потребляют растение в пищу.
- Детям вы можете объяснить, что растения производят сахар и крахмал из солнечного света, воды и углекислого газа.
Шаг 3. Отметьте, что фотосинтез происходит в основном у растений
Хотя фотосинтез осуществляется некоторыми другими организмами, этот процесс в основном используется растениями. Даже плотоядные растения (например, венерическая мухоловка) получают энергию от фотосинтеза и используют свою добычу как способ сбора материалов для построения клеток (например, белков, азота и т. Д.). Важно, чтобы человек, пытающийся понять фотосинтез, рассматривал этот процесс в перспективе, как способ, которым растения и некоторые организмы, такие как определенные бактерии, производят энергию.
Маленькие дети обычно связывают фотосинтез только с растениями. Упоминайте другие формы жизни только в том случае, если ребенок достаточно взрослый, чтобы знать, что они собой представляют
Метод 2 из 3: обсуждение светозависимых реакций
Шаг 1. Разбейте хлоропласты
Хлоропласт - это органелла в растительных клетках, которая обеспечивает фотосинтез. Фаза фотосинтеза, зависящая от света, использует энергию солнца для создания молекул, запасающих энергию, которые необходимы позже в процессе фотосинтеза. Это стало возможным благодаря веществу в хлоропластах, называемому хлорофиллом, которое поглощает электромагнитную энергию (в виде света) от солнца.
Детям уместно упоминать о хлорофилле, но не забывайте о простом. Вы могли заметить, что хлорофилл поглощает энергию солнца
Шаг 2. Обсудите 2 фотосистемы
Светозависимые реакции проходят в 2 фазы. Сначала активируемая светом фотосистема II расщепляет молекулы воды. Это создает молекулярный кислород, O2 и H+ ионы (также известные как протоны). Некоторые протоны используются для образования аденозинтрифосфата (АТФ) из аденозиндифосфата (АДФ). Оставшиеся протоны переносятся из фотосистемы II в фотосистему I, где они используются для преобразования никотинамид-аденин-динуклеотид-фосфат-иона (НАДФ+) до никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФН).
Обучая детей фотосинтезу, вы могли бы объяснить, что энергия солнца используется для разделения молекул воды на молекулы кислорода и водорода
Шаг 3. Знать продукты светозависимых реакций
Основными продуктами светозависимых реакций являются кислород, АТФ и НАДФН. Кислород выделяется в атмосферу, в то время как АТФ и НАДФН используются растением для следующей фазы фотосинтеза - светонезависимых реакций (также известных как цикл Кальвина). Во время светозависимой фазы фотосинтеза углеводы не производятся.
Метод 3 из 3: Изучение независимых от света реакций
Шаг 1. Осознайте, что продукты светозависимых реакций вызывают светонезависимые реакции
АТФ - это молекула, используемая для хранения и обмена энергией. НАДФН - это молекула, используемая для переноса электронов. Оба потребуются во время светонезависимой фазы фотосинтеза, чтобы обеспечить энергию для фиксации углерода.
Независимые от света реакции могут осуществляться растением на свету или в темноте, тогда как светозависимые реакции могут происходить только на свету
Шаг 2. Объясните фиксацию углерода
Фиксация углерода - это процесс, с помощью которого атомы углерода или молекулы на основе углерода связываются (или фиксируются) с другими атомами или молекулами углерода. Таким образом строятся углеводы, такие как глюкоза. Этот процесс требует много энергии, которую обеспечивают АТФ и НАДФН.
Вы можете сказать маленьким ученикам, что это растение «склеивает» углерод из углекислого газа
Шаг 3. Покажите продукты световых независимых реакций
Светонезависимые реакции - это последний набор реакций фотосинтеза. За счет фиксации углерода образуется глицеральдегид-3-фосфат (G3P). G3P - это небольшой углевод, который можно преобразовать в более длинные углеводы, такие как сахароза или крахмал.
- Сахароза используется растением для получения энергии.
- Крахмал хранится в хлоропластах как запас энергии.