Разработка урока по биологии для 9 класса на тему: «Биосинтез углеводов — фотосинтез» (с использованием ИКТ). | Методическая разработка по биологии (9 класс) по теме:

          Тема. БИОСИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ – ФОТОСИНТЕЗ

 

Тип урока: комбинированный

Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов — фотосинтезе.

Задачи: 1) сформировать у учащихся представление о световой и темновой фазах фотосинтеза;

2) развивать умения выделять главное, сравнивать, применять знания для решения биологических задач;

3) осуществлять патриотическое воспитание учащихся.

Оборудование: электронная презентация «Фотосинтез», ПК, мультимедиа-проектор, экран, таблицы с изображениями растительной клетки, световой и темновой фаз фотосинтеза.

Ход урока

I. Актуализация знаний.

1. Объясните, какова роль цитоплазмы в биосинтезе белка.

2. Охарактеризуйте роль различных видов РНК в биосинтезе.

     3.  Почему процесс биосинтеза молекул белков может осуществляться только в живой клетке?

II. Изучение нового материала.

    1.История открытия фотосинтеза.

    17 век. —  Ван Гельмонт (масса вербы за 5 лет увеличилась на74,4 кг, а масса грунта убыла на 57г).

    1771г. —  Джозеф Пристли (растения исправляют воздух).

    1778г. – Я. Ингенхауз (растения это делают только на свету). Почему?

    1903г. – К.А. Тимирязев открыл процесс фотосинтеза «…это процесс создания органических веществ из углекислого газа и воды в зеленых частях растений под действием солнечного света».

  2. Понятие фотосинтеза.

При биосинтезе белка полимерная молекула строится из готовых мономеров — аминокислот, уже имеющихся в клетке. Этот процесс осуществляется за счет внутренней энергии клетки — АТФ.

Биосинтез углеводов идет иначе, В клетках растений мономеры углеводов — моносахариды — образуются из неорганических веществ (углекислого газа и воды). Осуществляется этот процесс с помощью энергии света, поступающей в клетку из внешней среды. Этот процесс называется фотосинтезом.

Созданные в клетке моносахариды (глюкоза, фруктоза) как первичные продукты фотосинтеза используются затем для биосинтеза различных полисахаридов, сложных белковых соединений, жирных кислот, нуклеиновых кислот и многих других органических соединений.

Фотосинтез — процесс, важный для всего живого населения планеты. Он происходит в клетках зеленых растений с помощью пигментов (хлорофилла и других), находящихся в пластидах.

Хлоропласты — органоиды, которые благодаря пигменту хлорофиллу окрашены в зеленый цвет.

Фотосинтез — сложный многоступенчатый процесс. Начало ему задает свет. Фотосинтез включает в себя две стадии: световую и темновую.

3. Световая фаза фотосинтеза.

Под действием энергии света молекулы хлорофилла возбуждаются и теряют электроны. Часть электронов, захваченных ферментами, способствует образованию АТФ путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ. Другая часть электронов принимает участие в расщеплении воды на молекулярный кислород, ионы водорода и электроны.

Образовавшийся при расщеплении воды ион водорода с помощью электронов присоединяется к веществу, способному транспортировать его в пределах хлоропласта. Таким веществом является сложное органическое соединение из группы ферментов НАДФ. Присоединив водород, НАДФ восстанавливается до НАДФ • Н. В такой химической связи запасается энергия, и этим заканчивается первая стадия фотосинтеза.

Участие света здесь является обязательным условием. Поэтому данную стадию и называют световой.

Кислород, образующийся на первой стадии фотосинтеза как побочный продукт расщепления воды, выводится наружу или используется клеткой для дыхания.

Таким образом, световые реакции фотосинтеза помимо молекулярного кислорода дают два богатых энергией соединения — АТФ и НАДФ • Н.

      4. Темновая фаза фотосинтеза.

Здесь используются продукты, образовавшиеся в световой фазе. С их помощью происходит преобразование углекислого газа в простые углеводы — моносахариды. Их создание идет путем большого количества реакций восстановления СО₂ за счет энергии АТФ и восстановительной возможности НАДФ • Н. В результате этих реакций образуются молекулы глюкозы С6Н12О6, из которых путем полимеризации создаются полисаха-риды — целлюлоза, крахмал. Поскольку эти реакции идут без участия света, их называют темновой фазой.

Световая фаза проходит на внутренней мембране хлоропласта — в тилакоидах, а темновая — в строме хлоропласта.

На скорость фотосинтеза влияют внешние условия среды: интенсивность освещения, концентрация углекислого газа и температура. Если эти параметры достигают оптимальных величин, происходит усиление фотосинтеза. Благодаря фотосинтезу 1-1,5 % энергии Солнца, получаемой зелеными растениями, запасается в органических молекулах.

5. Значение фотосинтеза.

Самостоятельная работа с учебником.

Задание: в чем заключается космическая роль зеленых растений?

III. Закрепление знаний.

 Заполнение таблицы  «Фотосинтез» в рабочей тетради.

Домашнее задание: § 11.

 

Биосинтез углеводов

Тема урока: Биосинтез углеводов — фотосинтез

Цель: сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов – фотосинтезе.

Задачи урока:

— выявить условия, необходимые для фотосинтеза;

— рассмотреть световую фазу фотосинтеза, механизм использования энергии света в гранах хлоропластов, расщепление воды, образование кислорода, АТФ, темновую фазу фотосинтеза, восстановление углекислого газа до углевода;

— обосновать космическую роль зелённых растений;

— проконтролировать первичное усвоение знаний с помощью дидактических материалов.

Оборудование: таблицы по общей биологии, схема “Процесс фотосинтеза”, карточки

Тип урока: изучение нового материала.

Ход урока

Организационный момент: Здравствуйте, кто готов к уроку посмотрите на меня, спасибо, садитесь.

Проверка готовности к уроку.

Мотивация: Обратите внимание на тему нашего урока, сейчас вы услышите историю и, скорее всего, догадаетесь: о каком процессе идет речь?

Уч-ся слушают

История.

Около 5-7 млрд. лет назад в круговом вихре газов и космической пыли образовались Солнце, Земля и другие планеты Солнечной системы. Земля постепенно остывала, её затвердевшую кору окружали газы — аммиак, метан, водород, сероводород — водяной пар. Они образовали первичную атмосферу планеты. Охлаждаясь пар, выпадал дождями и создавал первичный океан Земли. В его верхнем слое 4 млрд. лет назад появились первые организмы, они получали энергию и материал для построения своего тела только из органической пищи. Со временем их количество росло, началась конкуренция за пищу. В этот период появилась чудо — молекула в некоторых клетках, её появление вызвало на Земле настоящую биохимическую революцию.

При участии этой молекулы из обыкновенной воды и углекислого газа в клетках организмов шло самостоятельное образование органического вещества для построения тела и энергии. А вода на свету разлагалась до водорода и кислорода. В результате атмосфера насытилась кислородом.

Прошло много миллионов лет, прежде чем этим процессом заинтересовались ученые.

В 1630 году голландский врач Ян Баптист Ван Гальмонт обнаружил, что ива, растущая в горшке, за 5 лет увеличила вес на 74 кг, а вес почвы уменьшился на 57 г. Ученый сделал вывод, растение само образует органические вещества.

1752 год — М.В. Ломоносов был первым, кто начал понимать роль зеленого растения на нашей планете, но не успел экспериментально проверить свои мысли.

Английский химик Д. Пристли в 1771 году собрал газ, который выделяют растения и доказал, что этот газ поддерживает жизнь.

С 1835 по 1840 год был изучен химизм этого процесса, французский академик Буссенго составил окончательную реакцию процесса, он же установил, что СО₂ в растение попадает через устьица.

И только в 60-х гг. 19 века русский ученый Климентий Аркадьевич Тимирязев доказал, что решающую роль в этом процессе играют молекулы хлорофилла. Он очень образно описал это явление “Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего этого он приготовил Вам сахар, крахмал, жиры и зерно, – он решит, что вы над ним смеетесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зеленых листьях растений”. Климент Аркадьевич первый обобщил все данные об этом процессе, которые были известны в науке к началу XX века и сформулировал научное понятие этого процесса в книге “Жизнь растений”. Итак, о каком же процессе идёт речь?

Ответ: фотосинтез.

Ученики: запись темы в тетрадь: «Космический процесс — фотосинтез».

Перед нами сегодня стоит цель: узнать где происходит фотосинтез (локализация, при каких условиях), как (химизм процесса), для чего (его значение)

Ученики: схема в тетради.

Учитель: Этот процесс нами изучался уже в 6 классе, на уроках ботаники, давайте вспомним определение, что такое фотосинтез?

Ученики: отвечают на вопросы.

Вспоминаем определение, (греч. фотос — свет, синтез — образование, создание).

Фотосинтез – процесс образования органических веществ из неорганических при участии солнечного света молодцы!

Учитель: Вспомним, для каких организмов по способу питания характерен этот процесс? К какому царству живой природы они принадлежат?

Ответ: Для растений, т.е. автотрофов — организмы способные сами синтезировать органические вещества из неорганических (греч. аутос — сам, трофо — питание).

Учитель: Ну, а теперь обратите внимание на стихотворение в инструктивной карте, прочитав его, вы найдёте условия, которые необходимы для фотосинтеза. 

Ученики: выполняют задание.

Вода, по стеблям поднимаясь
Идет к зеленому листу
И с СО₂ соединяясь
Дает нам сахар на свету.
Вот так творение природы —
Полезный, добрый хлорофилл
Способен прокормит народы
Хотя уж к вечеру без сил.

Ученики: записывают в тетрадь.

Условия фотосинтеза:

— свет,

— хлорофилл,

— вода,

— углекислый газ.

Учитель: Мы из стихотворения узнали, что свет и вода необходимы для фотосинтеза, а экспериментальная группа выяснила это опытным путем

Группа делает выводы по своей работе.

Учитель: Мы выяснили, фотосинтез характерен для растительного организма, а где именно протекает? какой орган растения приспособлен к нему: содержит хлорофилл, поглощает солнечный свет, поглощает воду и углекислый газ

Ответ: лист.

Учитель: Верно, это главный фотосинтезирующий орган высших растений, давайте вспомним его строение, так как оно тесно связано с функциями, сами убедитесь в этом. 

Уч-ся: сообщение.

Приспособления листа к фотосинтезу:

— прозрачная кожица (эпидермис),

— столбчатая паренхима с большим количеством хлоропластов,

— устьица для газообмена,

— жилка для проведения воды и минеральных солей,

— плоская форма листа для увеличения площади поглощения солнечного света,

— листовая мозаика,

— поворот листа на черешке к солнцу (фототаксис).

(Показать горшок с комнатным растением, поворот к свету.)

Учитель: Итак, нашли орган воздушного питания, действительно лист приспособлен к фотосинтезу, имеется хлорофиллоносная ткань. В каких органоидах осуществляется весь процесс?

Ответ: в хлоропластах.

Учитель: Вспомните, какое строение имеют хлоропласты (§ 11, рис. 16), как их строение соответствует выполняемой ими функции? (Диск, две мембраны, загибами внутренней мембраны образованы мешочки-тилакоиды, уложенные в стопки-граны. В мембраны тилакоидов встроены молекулы хлорофилла, он и улавливает энергию света; в тилакоидах происходит превращение световой энергии в химическую энергию АТФ)

Рассказ ученика о строении хлоропластов.

Главное вещество фотосинтеза – зелёный пигмент – хлорофилл. Это сложное органическое вещество, в центре которого находится атом магния. Хлорофилл находится в мембранах тилакоидов гран, из-за чего хлоропласты приобретают зелёный цвет, а благодаря хлоропластам и остальная часть клетки и весь лист становятся зелёными.

Название молекулы хлорофилла (от греч. «хлорос» — зеленый и «филон» — лист).

С локализацией выяснили. Теперь подробнее разберем условия, ответим на вопрос: как идет фотосинтез? Ознакомимся с химизмом фотосинтеза.

Учитель: Фотосинтез – процесс образования углеводов из неорганических веществ – СО₂ и Н₂О при использовании энергии солнечного света.

Общее уравнение фотосинтеза.

В ходе этого процесса из веществ, бедных энергией – углекислого газа и воды – образуется углерод глюкоза С₆Н₁₂О₆ – богатое энергией вещество, кроме того, образуется молекулярный кислород.

Уравнение показывает только количественные соотношения веществ, участвующих в фотосинтезе. Разберём всю цепь реакций этого процесса.

Ученики: Начертить в тетради таблицу.

Фаза фотосинтеза	Место	Уравнение реакции	Источник энергии	Итог. Суть фазы

Далее обсуждаем схему и параллельно заполняем табл. в тетрадях.

По современным данным фотосинтез включает два типа реакций: световые (светозависимые) и темновые (не зависящие от света). Световые реакции территориально привязаны к пространству, ограниченному тилакоидами. Темновые проходят в строме хлоропласта.

Ознакомимся с химизмом фотосинтеза по схеме “Процесс фотосинтеза”.

Световая фаза

Её смысл – превратить световую энергию солнца в химическую энергию молекул АТФ и других молекул, богатых энергией. Эти реакции протекают непрерывно, но их легче изучать, разделив на три стадии:

Уч-ся: работа с таблицей.

Приложение 1

1. а) Свет, попадая на хлорофилл, сообщает ему достаточно энергии для того, чтобы от молекулы мог оторваться один электрон; б) электроны захватываются белками-переносчиками, встроенными, наряду с хлорофиллом, в мембраны тилакоида и выносятся на сторону мембраны, обращённую в строму; в) в строме всегда есть вещество, являющееся переносчиком водорода, по своей природе оно является динуклеотидом и называется сокращённо НАДФ⁺ – окисленная форма (никотин–амид–аденин–динуклеотид–фосфат). Это соединение захватывает возбуждённые светом e и протоны, которые всегда есть в строме, и восстанавливается, превращаясь в НАДФ·H₂.

2. Молекулы воды разлагаются под действием света (фотолиз воды): образуются электроны, Н⁺ и O₂. Электроны замещают e, утраченные хлорофиллом на стадии 1. Протоны пополняют протонный резервуар, который будет использоваться на стадии 3. Кислород выходит за пределы клетки в атмосферу.

3. Протоны, накапливаясь внутри тилакоида, образуют положительно заряженное электрическое поле. Со стороны, обращённой в строму, мембрана заряжена отрицательно. Постепенно разность потенциалов по обе стороны мембраны возрастает и, когда она достигает критической величины (? 200 милливольт), открывается пора в ферменте, встроенном в мембрану тилакоида (фермент называется АТФ-синтетаза). Протоны устремляются по протонному каналу в ферменте наружу – в строму. На выходе из протонного канала создаётся высокий уровень энергии, который идёт на синтез АТФ (АДФ + Ф_н  АТФ). Образовавшиеся молекулы АТФ переходят в строму, где участвуют в реакциях образования углеводов.

Итак, результат световой фазы – образование молекул, богатых энергией АТФ и НАДФ·H₂, и побочного продукта – O₂?.

Темновая фаза

Эта фаза проходит в строме хлоропласта, куда поступает CO₂ из воздуха, а также продукты световой фазы АТФ и НАДФ·H₂. Здесь эти соединения используются в серии реакций, “фиксирующих” CO₂ в форме углеводов. Проследим по схеме: CO₂ присоединяется к пятиуглеродному сахару (рибулёзодифосфату), который есть в строме. Образующаяся при этом шестиуглеродная молекула нестабильна и сразу расщепляется на две трёхуглеродные молекулы, каждая из которых присоединяет фосфатную группу от АТФ. Обогащённая энергией молекула становится способной присоединить водород от переносчика НАДФ·H₂. На пятом этапе судьба трёхуглеродных молекул может быть различной: одни из них соединяются друг с другом и образуют шестиуглеродные молекулы, например, глюкозы, а те дальше объединяются в сахарозу, крахмал, целлюлозу и другие вещества. Другие трёхуглеродные молекулы используются для синтеза аминокислот, присоединяя азотсодержащие группы. Наконец, третьи вовлекаются в длинный ряд реакций, основной результат которых сводится к превращению пяти трёхуглеродных молекул в три пятиуглеродные молекулы рибулёзодифосфата. Он снова присоединяет углекислый газ, увеличивая общее количество фиксированного углерода в растении. Иными словами, процесс представляет собой цикл Кальвина (Нобелевская премия 1961 г).

Для создания одной молекулы глюкозы цикл должен повториться шесть раз: при этом всякий раз к запасу фиксированного углерода в растении прибавляется по одному атому углерода из CO₂.АДФ, Ф_н и НАДФ⁺ из цикла Кальвина возвращаются на поверхность мембран и снова превращаются в АТФ и НАДФ·H₂.

В дневное время, пока светит солнце, в хлоропластах не прекращается активное движение этих молекул: они снуют туда и сюда, как челноки, соединяя два независимых ряда реакций. Этих молекул в хлоропластах немного, поэтому АТФ и НАДФ·H₂, образовавшиеся днём, на свету, после захода солнца быстро расходуются в реакциях фиксации углерода. Затем фотосинтез прекращается до рассвета. С восходом солнца вновь начинается синтез АТФ и НАДФ·H₂, а вскоре возобновляется и фиксация углерода.

Итак, в результате фотосинтеза происходит превращение световой энергии в энергию химических связей в молекулах органических веществ. А растения, таким образом, являются посредниками между Космосом и жизнью на Земле”.

Проверка таблицы на слайде.

Уч-ся: взаимопроверка в парах.

Несмотря на пространственную и временную локализацию световой и темновой фаз, они взаимосвязаны между собой. На схеме укажите вещества, посредством которых они связаны.

Уч-ся: выполняют задание.

Ответить на вопрос: идет ли темновая фаза на свету?

Уч-ся: отвечают на вопрос.

Учитель: Итак, в результате фотосинтеза происходит превращение световой энергии в энергию химических связей в молекулах органических веществ. А растения, таким образом, являются посредниками между Космосом и жизнью на Земле”.

Тимирязев К.А. утверждал, что фотосинтез играет космическую роль на планете Земля, согласны ли вы с ним? В чём заключается космическая роль фотосинтеза?

Уч-ся: работают с учебником стр. 39, отвечают на вопросы.

Уч-ся: сверяют ответы.

Космическая роль фотосинтеза:

1) выделение кислорода для дыхания живых организмов,

2) поглощение углекислого газа, поддержание постоянного газового состава,

3) образование органического вещества — пища гетеротрофов,

4) перекачка солнечной энергии из космоса на Землю (энергетические ресурсы – нефть, уголь, торф),

5) образование озонового слоя, защитного экрана от УФЛ.

Учитель: Таким образом, мы можем сделать вывод, что без фотосинтеза живые организмы на земле существовать не могут, это величайший процесс.

Уч-ся: записывают вывод в тетрадь.

Учитель: Подведем итоги урока, для этого вернемся к цели. Нам необходимо было узнать где? как? и для чего проходит фотосинтез? Узнали? (озвучить по слайду), цель выполнена.

Уч-ся: выполняют задание.

Фотосинтез.

Где?	Как?	Для чего
лист,	2 фазы:	органическое
хлоропласт,	световая,	вещество,
хлорофилл,	темновая	энергия
свет, СО2, вода

Закрепление.

Рефлексия.

Учитель: А теперь представьте такую ситуацию, ваш друг сдаёт экзамен по биологии, и ему попался вопрос о фотосинтезе, как ему помочь? Вы можете отправить ему короткое СМС-сообщение, не более 10 слов, в течение 2-3 минут.

Уч-ся: работают.

Заслушиваем несколько сообщений, оцениваем.

Дополнительное задание.

Уч-ся: выполняют задание.

3. Учитель: Исходя из условий фотосинтеза, предложите меры по увеличению Урожайности.

Уч-ся: записывают в тетрадь.

Меры по увеличению урожайности:

1) Регуляция освещения (спектр),

2) Регулярный полив (температура),

3) Концентрация СО₂ (опилки, баллоны, Н₂СО₃),

4) Минеральное питание.

Домашнее задание: § 10, таблица, подготовиться к тесту.

Подведение итогов урока.

Обзор фотосинтеза – концепции биологии – 1-е канадское издание

Перейти к содержанию

Глава 5: Введение в фотосинтез

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Обобщать процесс фотосинтеза
• Объясните значение фотосинтеза для других живых существ
• Определите реагенты и продукты фотосинтеза
• Опишите основные структуры, участвующие в фотосинтезе

Все живые организмы на Земле состоят из одной или нескольких клеток. Каждая клетка работает за счет химической энергии, содержащейся главным образом в молекулах углеводов (пища), и большинство этих молекул производится в результате одного процесса: фотосинтеза. В процессе фотосинтеза некоторые организмы преобразуют солнечную энергию (солнечный свет) в химическую энергию, которая затем используется для построения молекул углеводов. Энергия, используемая для удержания этих молекул вместе, высвобождается, когда организм расщепляет пищу. Затем клетки используют эту энергию для выполнения работы, такой как клеточное дыхание.

Энергия, полученная в результате фотосинтеза, непрерывно поступает в экосистемы нашей планеты и передается от одного организма к другому. Поэтому прямо или косвенно процесс фотосинтеза обеспечивает большую часть энергии, необходимой для живых существ на Земле.

Фотосинтез также приводит к выделению кислорода в атмосферу. Короче говоря, чтобы есть и дышать, люди почти полностью зависят от организмов, осуществляющих фотосинтез.

Концепция в действии

Щелкните следующую ссылку, чтобы узнать больше о фотосинтезе.

Некоторые организмы могут осуществлять фотосинтез, а другие нет. Автотроф – это организм, способный производить себе пищу. Греческие корни слова autotroph

означают «самостоятельный» ( auto ), «кормящий» ( troph ). Наиболее известными автотрофами являются растения, но существуют и другие, в том числе некоторые виды бактерий и водорослей (рис. 5.2). Океанические водоросли вносят огромное количество пищи и кислорода в глобальные пищевые цепи. Растения также являются фотоавтотрофами, типом автотрофов, которые используют солнечный свет и углерод из углекислого газа для синтеза химической энергии в виде углеводов. Все организмы, осуществляющие фотосинтез, нуждаются в солнечном свете.

Рисунок 5.2 (а) Растения, (б) водоросли и (в) некоторые бактерии, называемые цианобактериями, являются фотоавтотрофами, способными осуществлять фотосинтез. Водоросли могут разрастаться в воде на огромных площадях, иногда полностью покрывая поверхность. (кредит a: Стив Хиллебранд, Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США; кредит b: «эвтрофикация и гипоксия»/Flickr; кредит c: НАСА; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Гетеротрофы — это организмы, неспособные к фотосинтезу, поэтому они должны получать энергию и углерод из пищу, поедая другие организмы. Греческие корни слова гетеротроф означает «другой» ( гетеротроф ) «кормящий» ( троф ), что означает, что их пища поступает от других организмов. Даже если пищевым организмом является другое животное, эта пища ведет свое происхождение от автотрофов и процесса фотосинтеза. Люди гетеротрофы, как и все животные. Гетеротрофы зависят от автотрофов прямо или косвенно. Олени и волки — гетеротрофы. Олень получает энергию, поедая растения. Волк, поедающий оленя, получает энергию, которая исходила от растений, съеденных этим оленем. Энергия в растении исходила от фотосинтеза, поэтому в данном примере это единственный автотроф (рис. 5.3). Используя это рассуждение, вся пища, которую едят люди, также связана с автотрофами, осуществляющими фотосинтез.

Рисунок 5.3. Энергия, накопленная в молекулах углеводов в результате фотосинтеза, проходит через пищевую цепь. Хищник, который ест этих оленей, получает энергию, полученную из фотосинтетической растительности, которую потребляли олени. (кредит: Стив ВанРипер, Служба охраны рыбных ресурсов и дикой природы США)

Фотосинтез в продуктовом магазине

Рис. 5.4 Фотосинтез — это источник продуктов, составляющих основные элементы рациона человека. (кредит: Associação Brasileira de Supermercados)

Крупные продуктовые магазины в Соединенных Штатах организованы в отделы, такие как молочные продукты, мясо, продукты, хлеб, крупы и так далее. Каждый отдел содержит сотни, если не тысячи различных продуктов, которые покупатели могут покупать и потреблять (рис. 5.4).

Несмотря на большое разнообразие, каждый предмет связан с фотосинтезом. Мясо и молочные продукты связаны с фотосинтезом, потому что животных кормили растительной пищей.

Хлеб, крупы и макаронные изделия производятся в основном из зерен, которые являются семенами фотосинтезирующих растений. А десерты и напитки? Все эти продукты содержат сахар — молекулу основного углевода, полученную непосредственно в результате фотосинтеза. Связь фотосинтеза применима к каждому приему пищи и каждой пище, которую человек потребляет.

Фотосинтез требует солнечного света, углекислого газа и воды в качестве исходных реагентов (рис. 5.5). После завершения процесса фотосинтез высвобождает кислород и производит молекулы углеводов, чаще всего глюкозы. Эти молекулы сахара содержат энергию, необходимую живым существам для выживания.

Рисунок 5.5 Фотосинтез использует солнечную энергию, углекислый газ и воду для высвобождения кислорода для производства молекул сахара, запасающих энергию. Фотосинтез является источником продуктов, составляющих основные элементы рациона человека. (кредит: Associação Brasileira de Supermercados)

Сложные реакции фотосинтеза можно обобщить химическим уравнением, показанным на рис. 5.6.

Рисунок 5.6. Процесс фотосинтеза можно представить уравнением, в котором углекислый газ и вода производят сахар и кислород, используя энергию солнечного света.

Хотя уравнение выглядит простым, многие этапы, происходящие во время фотосинтеза, на самом деле довольно сложны, например, реакция, суммирующая клеточное дыхание, представляет собой множество отдельных реакций. Прежде чем изучать подробности того, как фотоавтотрофы превращают солнечный свет в пищу, важно ознакомиться с задействованными физическими структурами.

У растений фотосинтез происходит в основном в листьях, которые состоят из многих слоев клеток и имеют дифференцированные верхнюю и нижнюю стороны. Процесс фотосинтеза происходит не в поверхностных слоях листа, а в среднем слое, называемом мезофиллом (рис. 5.7). Газообмен углекислого газа и кислорода происходит через небольшие регулируемые отверстия, называемые устьицами.

У всех автотрофных эукариот фотосинтез происходит внутри органеллы, называемой хлоропластом. У растений в мезофилле существуют клетки, содержащие хлоропласты. Хлоропласты имеют двойную (внутреннюю и внешнюю) мембрану. Внутри хлоропласта находится третья мембрана, которая образует стопку дисковидных структур, называемых тилакоидами. В мембрану тилакоидов встроены молекулы хлорофилла, пигмента (молекулы, поглощающей свет), через который начинается весь процесс фотосинтеза. Хлорофилл отвечает за зеленый цвет растений. Мембрана тилакоидов окружает внутреннее пространство, называемое тилакоидным пространством. Другие типы пигментов также участвуют в фотосинтезе, но хлорофилл, безусловно, является наиболее важным. Как показано на рис. 5.7, стопка тилакоидов называется граной, а пространство, окружающее грану, называется стромой (не путать с устьицами, отверстиями на листьях).

Рисунок 5.7. Не все клетки листа осуществляют фотосинтез. Клетки среднего слоя листа имеют хлоропласты, содержащие фотосинтетический аппарат. (кредит «лист»: модификация работы Кори Занкера)

В жаркий сухой день растения закрывают устьица, чтобы сохранить воду. Какое влияние это окажет на фотосинтез?

Фотосинтез протекает в две стадии: светозависимые реакции и цикл Кальвина. В светозависимых реакциях, протекающих на тилакоидной мембране, хлорофилл поглощает энергию солнечного света, а затем преобразует ее в химическую энергию с использованием воды. Светозависимые реакции выделяют кислород в результате гидролиза воды в качестве побочного продукта. В цикле Кальвина, происходящем в строме, химическая энергия, полученная в результате светозависимых реакций, приводит как к захвату углерода в молекулы углекислого газа, так и к последующей сборке молекул сахара. Две реакции используют молекулы-носители для переноса энергии от одной к другой. Переносчики, которые перемещают энергию от светозависимых реакций к реакциям цикла Кальвина, можно считать «полными», поскольку они приносят энергию. После высвобождения энергии «пустые» энергоносители возвращаются к светозависимым реакциям для получения дополнительной энергии.

Процесс фотосинтеза изменил жизнь на Земле. Используя энергию солнца, фотосинтез позволил живым существам получить доступ к огромному количеству энергии. Благодаря фотосинтезу живые существа получили доступ к достаточному количеству энергии, что позволило им развить новые структуры и достичь биоразнообразия, которое очевидно сегодня.

Только определенные организмы, называемые автотрофами, могут осуществлять фотосинтез; они требуют присутствия хлорофилла, специального пигмента, который может поглощать свет и преобразовывать энергию света в химическую энергию. Фотосинтез использует углекислый газ и воду для сборки молекул углеводов (обычно глюкозы) и выделяет кислород в воздух. Эукариотические автотрофы, такие как растения и водоросли, имеют органеллы, называемые хлоропластами, в которых происходит фотосинтез.

Глоссарий

автотроф: организм, способный производить свою собственную пищу последняя: органелла, в которой происходит фотосинтез

гранум: стопка тилакоидов, расположенных внутри хлоропласта

гетеротроф: организм, потребляющий другие организмы в пищу

светозависимая реакция: первая стадия фотосинтеза, при которой видимый свет поглощается с образованием двух энергонесущих молекул (АТФ и НАДФН)

мезофилл: средний слой клеток листа

фотоавтотроф: организм, способный синтезировать собственные молекулы пищи (запасать энергию), используя энергию света

пигмент: молекула, способная поглощать световую энергию

стома: отверстие, регулирующее газообмен и регуляцию воды между листьями и окружающей средой; множественное число: устьица

строма: заполненное жидкостью пространство, окружающее грану внутри хлоропласта, где происходят реакции фотосинтеза цикла Кальвина фотосинтеза происходит с помощью встроенного в мембраны хлорофилла

Лицензия

Concepts of Biology — 1st Canadian Edition Чарльза Молнара и Джейн Гэйр распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4. 0 International License, если не указано иное.

Поделиться этой книгой

Поделиться в Твиттере

В поисках необходимых питательных веществ (9-12 классы)

В поисках основных питательных веществ (9-12 классы)

Уровень класса

9 — 12

Цель

9000 4 Учащиеся изучают значение основных элементов и используют Периодические таблицы для сравнения элементов, которые необходимы людям и растениям. Студенты узнают, где в окружающей среде растения получают каждый из своих основных элементов. 9 класс-12

Расчетное время

1 час

Необходимые материалы

Участие:

• В поисках основных питательных веществ PowerPoint

Упражнение 1: Основные элементы

• В поисках основных питательных веществ PowerPoint
• Периодическая таблица ,  1 на учащегося
• 3 цветных карандаша или маркера на ученика

Мероприятие 2: Источники основных элементов

• В поисках основных питательных веществ  PowerPoint (продолжение занятия 1)
• Источники эфирных элементов , 1 на учащегося
• Использование азота ,  1 на учащегося

Занятие 3: Люди, продукты питания и основные элементы

• Раздаточный материал с этикетками продуктов питания, по 1 на каждого учащегося, распечатанный спереди назад

Словарь

макроэлемент: питательное вещество, которое должно присутствовать в относительно большом количестве для обеспечения здоровья организма; строительные блоки, используемые для производства основных биомолекул

микроэлемент: питательное вещество, необходимое в небольших количествах для поддержания здоровья организма; часто используются в качестве кофакторов для ферментативных реакций

микроэлемент: питательное вещество, необходимое в небольших количествах для обеспечения здоровья организма; часто используются в качестве кофакторов для ферментативных реакций

питательное вещество: вещество, обеспечивающее питание, необходимое для роста и поддержания жизни

Знаете ли вы?

• Для завершения жизненного цикла растениям требуется 17 основных элементов.
• Растения и люди нуждаются в одинаковых наборах основных элементов.
• Растения получают необходимые элементы из воздуха, воды и почвы.

Справочная информация Сельскохозяйственные связи

Растения и их основные элементы: Все организмы должны получать вещества из окружающей среды, чтобы выжить. На Земле 92 природных элемента. Живым существам нужна лишь малая их часть. Например, человеку для здоровья требуется около 21 элемента. Почти вся масса нашего тела состоит всего из шести из этих элементов (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и кальций). Это элементы, используемые для построения углеводов, нуклеиновых кислот, белков и других молекул, из которых состоят наши клетки и которые осуществляют их химию. Другие элементы, важные для нашего здоровья, необходимы в очень небольших количествах. Часто такие элементы являются кофакторами, необходимыми ферментам для катализа определенных химических реакций. Независимо от того, нужны ли элементы в больших или малых количествах, они должны быть получены из окружающей среды. Кроме того, недостаточно, чтобы в окружающей среде присутствовали основные элементы; они должны быть доступны в химической форме, которую может использовать наш организм.

Неудивительно, что с растениями ситуация аналогична. Им тоже приходится проводить тысячи различных химических реакций, многие из которых аналогичны человеческим. Ученые определили 17 элементов, необходимых для растений (см. Таблицу 9 ниже). Элемент считается необходимым для растения, если выполняются следующие условия:

• Элемент должен быть необходим растению для завершения его жизненного цикла.
• Элемент не может быть заменен другим элементом.
• Элемент должен быть необходим для определенной биологической функции.
• Этот элемент необходим значительному количеству различных видов растений.

Основные элементы могут быть классифицированы как минеральные или неминеральные питательные вещества . Углерод, водород и кислород классифицируются как неминеральные питательные вещества, поскольку они получены из атмосферы и воды. Минеральные питательные вещества могут быть дополнительно классифицированы как макроэлемента или микроэлементы . Как следует из названия, макроэлементы необходимы в относительно больших количествах. Азот, фосфор и калий называются первичными макроэлементами, а кальций, сера и магний — вторичными макроэлементами. Остальные незаменимые элементы называются микронутриентами, потому что они необходимы в небольших количествах. Важно отметить, что, несмотря на свое название, микроэлементы так же важны для здоровья растений, как и макроэлементы.

Растения поглощают большую часть своих основных элементов из воды в почве. Обычно эссенциальные элементы принимают в виде положительно заряженного катиона или отрицательно заряженного аниона.

Азотный цикл:  Хотя атмосфера примерно на 78 процентов состоит из азота, растения не могут использовать газообразный азот (N2). Вместо этого растениям необходимо получать азот, поглощая из почвы катион аммония (Nh5+) или анион нитрата (NO3–). Эти ионные формы азота образуются в результате распада органического материала в почве или в результате процесса, называемого фиксацией азота, который осуществляется почвенными микробами. Некоторые сельскохозяйственные культуры (бобовые, такие как горох, фасоль, арахис и соевые бобы) живут в тесной связи с азотфиксирующими бактериями, которые живут в их корнях и преобразуют газообразный N2 в форму, которую могут использовать растения. Такие культуры имеют стабильный источник азота и не требуют азотсодержащих удобрений.

Круговорот азота описывает процессы, посредством которых азот перемещается между своими различными химическими формами. Эти химические превращения могут быть вызваны биологическими или физическими процессами. Четыре процесса необходимы для круговорота азота.

• Азотфиксация относится к процессу, посредством которого атмосферный азот (N2) превращается в азотсодержащие соединения, пригодные для использования растениями. Фиксация азота может осуществляться под действием молнии или бактерий в почве.
• Аммонификация относится к процессу, посредством которого бактерии и грибы превращают разложившиеся азотсодержащие соединения в ионы аммония (Nh5+).
• Нитрификация относится к процессу, посредством которого бактерии превращают ионы аммония в нитрит (NO2-). Другие бактерии превращают нитриты в нитраты (NO3-). Это важно, потому что нитриты могут достигать уровней, токсичных для растений.
• Денитрификация относится к процессу, посредством которого бактерии превращают нитраты обратно в N2.

Итак, подведем итоги круговорота азота. Во-первых, напомним, что растения не могут использовать азот воздуха, которого так много. Когда растения и животные умирают и разлагаются, они добавляют в почву азот. Бактерии в почве превращают азот в соединения, которые могут использовать растения. Растения поглощают эти азотсодержащие соединения через свои корни и используют их для роста. Животные поедают растения, используют азот и возвращают его в почву, когда умирают и разлагаются.

Engage

1. Проект PowerPoint «В поисках основных питательных веществ». Объясните, что ученые, заинтересованные в изучении здоровья человека, должны понимать специфические потребности организма. Спросите учащихся: «Что нужно людям для жизни?» (слайд 2) Запишите ответы учащихся на доске. Принять все ответы. Студенты, скорее всего, узнают воздух, воду, пищу, сон и условия окружающей среды, такие как температура и давление, или материальные предметы, такие как одежда и жилье.
2. Ссылаясь на список, созданный на первом шаге, спросите учащихся: «Какие из этих предметов происходят из окружающей среды?» Учащиеся должны понимать, что большинство (или все) предметов, необходимых для выживания, получены из окружающей среды.
3. Направьте обсуждение на воздух (кислород), воду и пищу (слайд 3). Спросите учащихся: «Почему нам нужно все это (воздух, вода и пища), чтобы выжить?» Учащиеся должны понимать, что:
   • Кислород в воздухе необходим для клеточного дыхания.
   • Наши клетки в основном состоят из воды, а вода является средой, в которой развилась жизнь. Это необходимо для химии жизни.
   • Пища выполняет две важные функции: как источник химической энергии и как источник химических строительных блоков, необходимых нашим клеткам.
4. Напомните учащимся, что люди (и животные) едят растения и других животных, чтобы получить химическую энергию и обеспечить их строительными блоками, необходимыми их клеткам. Спросите учащихся: «А как насчет растений; Нужна ли растениям пища?» (слайд 4) Некоторые учащиеся могут ответить, что растениям не нужна пища, потому что они могут получать энергию за счет фотосинтеза. Другие учащиеся могут упомянуть, что растениям нужна вода или что они получают питательные вещества из почвы. Если учащийся не упомянул об этом, напомните классу, что удобрение можно считать «пищей» для растений, потому что оно обеспечивает питательные вещества, необходимые растениям для жизни и роста.

Во многих вещах, которые вы можете прочитать в Интернете, термины «необходимые элементы» и «необходимые питательные вещества» часто используются как синонимы. Питательное вещество – это вещество, необходимое организмам для жизни и роста. В этом упражнении термин основных элементов будет предпочтительным термином, потому что учащиеся будут рассматривать периодическую таблицу элементов. Элементы часто объединяются в более крупные молекулы, которые используют живые существа. Например, вода является важным питательным веществом для организмов; вода состоит из элементов водорода и кислорода.

Исследовать и объяснить

Упражнение 1: Основные элементы

В этом упражнении учащиеся используют периодическую таблицу, чтобы выразить свои предварительные знания о том, что необходимо растениям для выживания. Их прогнозы сравниваются со списком основных элементов, которые, как известно, важны для здоровья растений.

1. Объясните, что сейчас они будут исследовать химические элементы, необходимые для роста растений.
2. Слайд проекта 4 презентации PowerPoint под названием Существенный элемент . Попросите разных учащихся прочитать вслух критерии, описывающие существенный элемент.
3. Раздайте каждому учащемуся по одному экземпляру Периодической таблицы. Попросите класс подумать над определением «необходимого элемента».
4. Проект Периодическая таблица  (слайд 6) на доске попросите одного из студентов-добровольцев выделить или выделить элементы, необходимые для здорового роста растений. Если возможно, учащиеся должны придумать пример того, как данный элемент используется растением (например, растение использует азот для производства белка или фосфор используется для производства АТФ).
   • Скорее всего, учащиеся не смогут предложить функцию для элементов, необходимых в следовых количествах. Многие такие элементы необходимы в качестве кофакторов для ферментов. Необязательно обсуждать использование каждого элемента, но важно, чтобы учащиеся понимали, что эти элементы необходимы для построения клеточных структур и осуществления клеточной химии посредством ферментативных реакций. Этот шаг дает вам возможность оценить, насколько хорошо учащиеся могут связать свои знания по химии с биологией. Например, учащиеся могут ответить, что углерод используется для производства углеводов, таких как сахар.
5. Попросите дополнительных учащихся дополнить список своими предположениями и объяснениями.
6. Объясните, что сейчас вы собираетесь выяснить, какие элементы необходимы для роста растений, и сравнить их с их предсказаниями. Слайд проекта 7, Essential  Элементы для растений .
   • Студенты, вероятно, удивятся тому, что для роста растений необходимо так много элементов. Сравнение между элементами, предсказанными учащимися, и принятыми должно показать некоторое совпадение. Ожидается, что учащиеся определят углерод (C), водород (H), азот (N), кислород (O), фосфор (P) и серу (S), поскольку эти элементы служат строительными блоками для биомолекул. При необходимости задайте наводящие вопросы, чтобы связать эти элементы с синтезом белков, нуклеиновых кислот и углеводов.
7. Спросите, «Как вы думаете, людям нужны те же основные элементы, что и растениям?» Ответы будут разными. Некоторые учащиеся могут подумать, что, поскольку люди и растения сильно отличаются друг от друга, им потребуются разные наборы элементов. Другие могут предположить, что, поскольку растения и люди состоят из клеток, содержащих сходные биомолекулы, основные элементы, необходимые им обоим, будут одинаковыми.
8. Слайд проекта 8, Essential Elements for Humans . Попросите учащихся наблюдать, насколько похожа или различна эта структура элементов по сравнению с показанной ранее для растений. Перейдите к слайду 9 и задайте следующие вопросы:
   • Что похоже?
   • Чем отличается?
   • Потребности человека и растений больше похожи или различаются? (аналогичный)
9. Попросите учащихся использовать 3 цветных карандаша или маркера и присвоить им цветовой код Периодической таблицы 9. 0010 раздаточный материал, показывающий, какие элементы необходимы человеку, какие необходимы растениям, а какие необходимы как растениям, так и животным.

  Задание 2: Источники основных элементов

В этом задании учащиеся рассматривают источник основных элементов для растений.

1. Объясните, что вы закончите урок коротким заданием, в котором исследуется, откуда растения получают свои основные элементы.
2. Раздайте каждому учащемуся по одному экземпляру раздаточного материала «Источники основных элементов». Объясните, что в раздаточном материале перечислены 17 основных растительных элементов. Предложите учащимся подумать о том, откуда растение получает эти необходимые элементы. Учащиеся должны указать источник — воздух, воду и почву — для каждого элемента (то есть каждого химического элемента), отметив соответствующие клетки в раздаточном материале.
   • Для целей этого задания учащиеся должны думать о воде как о дожде (до того, как он достигнет земли). Поэтому он не должен включать те элементы, содержащиеся в почве, которые могут растворяться в воде. Учащиеся могут поставить более одного флажка для любого элемента. Дайте учащимся около 5 минут на выполнение этого задания.
3. Слайд проекта 10, Источники Эфирных Элементов на доске. Попросите учащегося-добровольца описать, какие элементы он или она назвал входящими в состав воды.
   • Поставьте букву «W» рядом с элементами, названными учащимися. Конечно, студенты должны упомянуть водород и кислород. На самом деле дождевая вода может содержать небольшое количество других элементов, полученных из атмосферных газов и частиц пыли. Другие элементы, которые можно было бы упомянуть, включают C, Cl, N и S.
4. Попросите другого добровольца описать, какие элементы он или она назвал исходящими из воздуха.
   • Поставьте «А» рядом с элементами, названными учащимися. Учащиеся должны понимать, что кукуруза получает углерод и кислород (через CO2) из ​​воздуха. Некоторые учащиеся могут знать, что большая часть атмосферы состоит из азота. Большинство студентов не осознают, что газообразный азот недоступен для растений в пригодной для использования форме. Пока не исправляйте это заблуждение. Этот вопрос будет рассмотрен позже. Как и в случае с водой, небольшие количества других элементов также могут присутствовать из-за загрязнения воздуха.
5. Попросите другого добровольца описать, какие элементы он или она перечислил как поступающие из почвы.
   • Поставьте букву «S» рядом с элементами, названными учащимися. Студенты должны перечислить большинство, если не все основные элементы. Почва не только содержит множество элементов, отражающих ее геологическую историю, но также содержит органический материал от когда-то живших растений и животных, а также от богатой жизни (как макро-, так и микро), которая обитает в ней.
6. Попросите учащихся помочь вам подытожить, откуда растения получают необходимые элементы. Студенты должны сообщить следующее (слайд 11):
   • Вода: водород и кислород.
   • Воздух: углерод и кислород.
   • Почва: все основные элементы.
7. Попросите учащихся поработать индивидуально или в парах, чтобы написать краткое изложение, прежде чем проводить обсуждение в классе. Это позволит учащимся собраться с мыслями перед тем, как говорить, а вам — оценить понимание каждого учащегося.
8. Объясните, что азот является важным элементом, в котором растения нуждаются в относительно больших количествах. Раздайте каждому учащемуся по 1 экземпляру раздаточного материала «Использование азота» . Попросите учащихся прочитать описание и ответить на вопросы.
9. После того, как учащиеся выполнили свои задания, спросите их: » В свете того, что вы только что прочитали, не могли бы вы изменить свой прогноз о том, откуда растения получают азот?» (слайд 12). При необходимости учащиеся должны изменить свой ответ, чтобы указать, что растения должны получать азот из почвы, а не из воздуха (слайд 13).
10. Попросите добровольцев прочитать его или ее ответы на вопросы 1 и 2 из раздаточного материала Использование азота .
    • Вопрос 1: Как вы думаете, что отвечает за преобразование большей части азота, используемого растениями, в полезную форму?
      • Ответ: Учащиеся должны сделать вывод, что бактерии ответственны за фиксацию большей части азота, используемого растениями. Некоторое количество азота также фиксируется молнией и промышленными процессами, но в гораздо меньших количествах (слайд 13).
    • Вопрос 2: Почему эта способность бобовых к собственной азотфиксации важна для фермеров?
      • Ответ: Поскольку симбиотические бактерии в бобовых фиксируют дополнительный азот для использования растениями, фермеры могут меньше заботиться о пополнении почвы с помощью азотсодержащих удобрений.
11. Объясните, что для выращивания здоровых культур фермерам необходимо знать, какие основные элементы содержатся в почве и в каком количестве они присутствуют. Попросите учащихся подумать, откуда берутся основные элементы, содержащиеся в почве. Ответы учеников будут разными. Сосредоточьтесь на следующем:
    • природные источники, такие как эрозия горных пород;
    • действие молнии;
    • разложение растительного и животного сырья;
    • связанная с деятельностью человека деятельность, такая как сток удобрений, используемых фермерами и населением, а также отходов, производимых людьми; и
    • выбросы от промышленности и автомобилей.

Мероприятие 3: Люди, продукты питания и основные элементы

Для этого задания требуется множество различных этикеток для пищевых продуктов и доступ в Интернет, если оно выполняется в классе. Кроме того, это может быть назначено в качестве домашнего задания.

1. Попросите учащихся вспомнить, что растения получают свои основные элементы в основном из почвы. Спросите: «А как же люди? Откуда они берут необходимые элементы?
   • Учащиеся должны ответить, что люди получают большую часть своих основных элементов из пищи, хотя вода дает нам водород и кислород так же, как и растениям.
2. Попросите учащихся взять этикетку с питательной пищи для анализа. Поскольку эта деятельность связана с диетой и основными элементами, необходимыми для хорошего здоровья, этикетки на продуктах питания должны быть указаны на здоровых продуктах, а не на закусках.
3. Дайте каждому учащемуся по одному экземпляру раздаточных материалов с этикетками для пищевых продуктов   и попросите их следовать указаниям.
   • Некоторые элементы, в том числе натрий, кальций и магний, указаны на этикетках пищевых продуктов. Однако большинство ингредиентов, перечисленных на этикетках пищевых продуктов, представляют собой химические соединения, а не отдельные элементы.
4. После того, как учащиеся выполнили задание, попросите добровольцев перечислить основные элементы, указанные на этикетках их пищевых продуктов. Запишите их на доске, а также химические соединения, из которых они получены.
5. Спросите, не нашли ли другие учащиеся какие-либо дополнительные важные элементы для добавления в список. Как и раньше, перечислите ингредиенты, в которых содержится каждый незаменимый элемент.
6. Попросите учащихся сравнить список основных элементов, указанный на этикетках их пищевых продуктов, с теми, которые заштрихованы как основные в периодической таблице на обратной стороне их раздаточного материала. Учащиеся увидят, что этикетка с данными о пищевой ценности продуктов включает данные о таких элементах, как содержание кальция, железа, цинка или марганца. Студенты увидят, что пищевые ингредиенты являются источником 6 элементов (C, H, N, O, P и S), которые необходимы для создания важных биомолекул, когда они исследуют молекулярную формулу. Например, они увидят, что углеводы и жиры состоят из углерода, водорода и кислорода. Белки также содержат азот, фосфор и серу. Многие другие важные элементы, не являющиеся структурными компонентами биомолекул, необходимы в качестве кофакторов для ферментов и присутствуют в очень малых количествах.
7. Завершите упражнение, задав вопрос: » Чему вас научило это упражнение в отношении здоровья и диеты?» Учащиеся должны понимать, что их диета должна содержать разнообразные продукты для обеспечения всеми необходимыми элементами. Растениям, как и людям, необходимо «сбалансированное питание».

Мастерство трехмерного обучения: основные дисциплинарные идеи Организация потоков вещества и энергии в организмах Циклы переноса вещества и энергии в экосистемах Динамика, функционирование и устойчивость экосистемы Трехмерное обучение: сквозные концепции Учащиеся связывают различные области науки в последовательное и научно обоснованное представление о мире. Образцы: наблюдаемые закономерности в организации и классификации природы и вызывают вопросы о взаимосвязях и причинах, лежащих в их основе. Энергия и материя в системах: отслеживание потоков энергии и материи, входящих, исходящих и находящихся внутри систем помогает понять поведение их систем.

 

Разработать

Оценить

После выполнения этих действий рассмотрите и обобщите следующие ключевые концепции:

• Людям и растениям необходимы основные элементы для жизни.