فیلم آموزشی فصل 6 زیست دوازدهم – از انرژی به ماده

انیمیشن و فیلم آموزشی فصل 6 زیست دوازدهم

در این پکیج آموزشی، سه فیلم آموزشی از گفتار های فصل 6 زیست دوازدهم با موضوع از انرژی به ماده قرار دارد. در این فیلم ها، به ماهیت فتوسنتز و تثبیت کربن اشاره کردیم، چرایی وجود رنگیزه ها را بررسی کردیم و به توضیح ساختار کلروپلاست و تیلاکویید پرداختیم. درمورد فتوسیستم ها بحث کردیم و به آنتن ها و ساختار آن ها اشاره کردیم. تجزیه نوری آب در تیلاکویید و چرخه کالوین در بستره را مورد بررسی قرار دادیم و به گیاهان C3، C4 و CAM پرداختیم و انواع تثبیت کربن را بیان کردیم.

بعلاوه، در این پکیج آموزش انیمیشنی، علاوه بر فیلم ها، از نمودار برای دسته بندی مطالب و ایجاد نقشه ذهنی استفاده کردیم.

اگر در یادگیری و یادسپاری این بخش مشکل دارید، حتما از پکیج آموزش انیمیشنی فصل 6 زیست دوازدهم استفاده کنید.

پیش نمایش این فصل

در این پکیج، آموزش فصل 6 زیست دوازدهم را به طور عمیق و مفهومی انجام دادیم. برای درک بیشتر  مفاهیم فصل 6 که تا عمدتا از نظر دانش آموزان پیچیده و مشکل هستند، از انواع فیلم و انیمیشن بهره گرفتیم. همچنین برای یادسپاری بهتر مطالب، در این مجموعه از نمودار استفاده کردیم.

در پکیج آموزشی فصل 6 زیست دوازدهم به تفصیل موضوعات زیر تحلیل و بررسی شده است.

ماهیت فتوسنتز

ساختار برگ در تک لپه ای ها و دولپه ای ها

قسمت های مختلف پهنک (روپوست ها، پارانشیم، آوند و غلاف آوندی)

پارانشیم اسفنجی و نرده ای و محل قرارگیری آن ها

ساختار دوغشایی کلروپلاست

نمایش انیمیشنی ساختار تیلاکویید ها

بررسی رنگیزه های فتوسنتزی و طیف جذب نوری آن ها

نمایش فتوسیستم و اجزای سازنده آن (آنتن ها و مرکز واکنش به همراه پروتئین)

توضیح آزمایش طیف جذب نوری توسط اسپیروژیر (جلبک سبز رشته ای)

الکترون های برانگیخته در آنتن ها و مرکز واکنش

ساختار مولکول NADPH

تجزیه نوری آب

زنجیره های انتقال الکترون در غشا داخلی کلروپلاست

آنزیم روبیسکو و عملکرد آن

چرخه کالوین

مولکول ریبولوزبیس فسفات

ماهیت تثبیت کربن

اثر محیط بر فتوسنتز

سازش گیاهان C4 با محیط و جدا کردن محل روش های تثبیت کربن

سازش گیاهان CAM با محیط و جدایی زمان روش های تثبیت کربن

باکتری های فتوسنتز کننده اکسیژن زا و غیر اکسیژن زا

آغازیان فتوسنتز کننده

شیمیوسنتز

قبل از خرید پکیج آموزش انیمیشنی از انرژی به ماده به این نکات توجه کنید

برای استفاده از ویدیو های این پکیج، گزینه ی شرکت در دوره را انتخاب کنید. سپس در بخش سبد خرید، پرداخت خود را انجام دهید. پس از پرداخت، محتوای دوره در قسمت فایل های دوره در همین صفحه دسترس شما قرار خواهد گرفت.

مفهوم سازی مجموعه انیمیشن آموزشی فصل 6 زیست دوازدهم به مقدار قابل توجهی به تصویر ذهنی و بازدهی شما در پاسخگویی به سوالات (تستی، تشریحی و ….) کمک می کند. اما در این مجموعه به طور ریز و اختصاصی به بیان نکات کنکوری و حل تست پرداخته نشده است.

هرگونه کپی برداری و انتشار محصول بدون اجازه مستقیم صاحب اثر شرعا حرام است و پیگرد قانونی دارد.

خلاصه ای از مطالب این پکیج

در ادامه تعدادی از مطالب ارائه شده در این پکیج آموزشی به صورت خلاصه آورده شده است:

دوغشایی یا تیلاکوئید، یک ساختار داخلی درون سلول گیاهی است که در فرآیند فوتوسنتز نقش دارد. دوغشایی‌ها در کلروپلاست‌ها واقع شده و جلبهٔ عمده فعالیت فوتوسنتزی سلول گیاهی را تشکیل می‌دهند.

ساختار دوغشایی کلروپلاست:

1. تیلاکوئید (Thylakoid):

   • تیلاکوئیدها ساختارهای غشایی و تخته‌ای هستند که درون کلروپلاست قرار دارند.
   • تشکیل شده از دو لایه لایه‌ای که دیگر درون یکدیگر تنظیم شده‌اند و می‌توانند انواع انرژی‌ها را انتقال دهند.
   • مواد مختلفی از جمله کلروفیل، آنزیم‌ها و سایر مولکول‌های مرتبط با فعالیت فوتوسنتز در تیلاکوئیدها وجود دارد.

2. گرانا (Grana):

   • گراناها مجموعه‌ای از تیلاکوئیدها هستند که به صورت دسته‌های خوشه‌ای در کلروپلاست قرار دارند.
   • این دسته‌ها از سلول‌هایی به نام استاک (Stack) یا توده تشکیل می‌شوند.
   • گراناها نقش مهمی در افزایش سطح جذب نور و انجام فعالیت‌های فوتوسنتزی دارند.

3. لاملا (Lamella):

   • لاملاها بخش‌هایی هستند که تیلاکوئیدها را به یکدیگر متصل می‌کنند و به ساختار سه‌بعدی کلروپلاست کمک می‌کنند.
   • این لایه‌ها باعث می‌شود فرآیند فوتوسنتز به صورت بهینه‌تری در داخل کلروپلاست انجام شود.

4. کلروپلاست ماتریکس (Chloroplast Matrix):

   • کلروپلاست ماتریکس فضایی است که احاطه‌ای اطراف تیلاکوئیدها ایجاد می‌کند.
   • محل حضور مواد اولیه فوتوسنتز و انجام برخی فعالیت‌های سلولی است.

5. مولکول کلروفیل:

   • کلروفیل مولکولی است که در سلول‌های گیاهی وجود دارد و نقش اصلی در جذب نور خورشید و انتقال انرژی به فرآیند فوتوسنتز دارد.

ساختار دوغشایی کلروپلاست باعث می‌شود که فرآیند فوتوسنتز با بهترین شکل ممکن در داخل سلول‌های گیاهی انجام شود. این فرآیند، انرژی نور خورشید را به انرژی شیمیایی در مولکول‌های آلی تبدیل کرده و از آن جهت تولید غذا و انرژی برای گیاه استفاده می‌کند.

تجزیه نوری آب

تجزیه نوری آب یک فرآیند بیولوژیک است که در آن گیاهان از انرژی نور خورشید برای تولید انرژی شیمیایی و ترکیبات آلی استفاده می‌کنند. این فرآیند اصلی در فوتوسنتز اتفاق می‌افتد و در اینجا چگونگی تجزیه نوری آب را مرور خواهیم کرد:

مراحل تجزیه نوری آب:

1. جذب نور:

   • این فرآیند با جذب نور خورشید توسط مولکول‌های کلروفیل در داخل تیلاکوئیدها در گیاهان آغاز می‌شود.

2. فعال‌سازی آب:

   • گیاهان از آب جذب شده از ریشه‌ها به کمک انرژی نور خورشید اقدام به تجزیه آن می‌کنند.
   • این مرحله در سیستم تیلاکوئیدها و در لاملاها انجام می‌شود.

3. تجزیه آب:

   • تجزیه آب به دو بخش اصلی تجزیه انرژی انجام می‌شود:
     • تجزیه هیدروژن (Photolysis of Water): در این مرحله، آب به هیدروژن (H⁺) و الکترون تجزیه می‌شود. این فرآیند در تیلاکوئیدها انجام می‌شود.
     • آزاد سازی اکسیژن (Release of Oxygen): اکسیژن (O₂) از طریق تجزیه آب به عنوان یک نتیجه فراوری شده آزاد می‌شود و به هوا دفع می‌شود.

4. استفاده از هیدروژن و الکترون‌ها:

   • هیدروژن (H⁺) و الکترون‌های آزاد به سیکل کالوین (دوره کربن) فوتوسنتز وارد می‌شوند.

5. ساخت ترکیبات آلی:

   • در سیکل کالوین، هیدروژن و الکترون‌ها به کمک انرژی نور خورشید با دی‌اکسید کربن از هوا ترکیب می‌شوند و مولکول‌های آلی مانند گلوکز و دیگر کربوهیدرات‌ها تولید می‌شوند.

این فرآیند تجزیه نوری آب اساسی‌ترین مرحله در فوتوسنتز است که به گیاهان امکان تولید انرژی شیمیایی و ترکیبات آلی را فراهم می‌کند. اکسیژن که به عنوان نتیجه جانبی این فرآیند آزاد می‌شود، به جو دفع می‌شود و نقش مهمی در حفظ تعادل اکسیژن و دی‌اکسید کربن در جو زمین ایفا می‌کند.

آنزیم روبیسکو و عملکرد آن

آنزیم روبیسکو، یا دی‌فسفوگلیسرات کاربوکسیلاز (RuBisCO)، یکی از مهمترین آنزیم‌ها در فرآیند فوتوسنتز است. عملکرد آن در دوره کربن (سیکل کالوین) فوتوسنتز بسیار حیاتی است.

عملکرد آنزیم روبیسکو:

1. ترکیب با دی‌اکسید کربن:

   • آنزیم روبیسکو در فرآیند فوتوسنتز، دی‌اکسید کربن (CO₂) را با یک ترکیب کربوئیل و شش کربنی با واکنشی که به عنوان فیکساسیون کربن شناخته می‌شود ترکیب می‌کند. این فرآیند به تولید 2 مولکول 3-فسفوگلیسرات (3-PGA) می‌انجامد.

2. تولید ترکیبات آلی:

   • 3-PGA‌های تولید شده سپس با استفاده از انرژی نور خورشید و با دستکاری مجدد از مولکول‌های ATP و NADPH، به ترکیبات آلی نظیر گلوکز و سایر کربوهیدرات‌ها تبدیل می‌شوند.

3. محافظت از انرژی:

   • آنزیم روبیسکو با کمک ATP و NADPH در فرآیند سیکل کالوین انرژی نور خورشید را برای تولید ترکیبات آلی ذخیره می‌کند.

4. مهار زنجیره‌ای:

   • یکی از ویژگی‌های مهم آنزیم روبیسکو این است که می‌تواند فعالیت‌های آنزیم را مهار کند، به ویژه زمانی که سطوح دی‌اکسید کربن بالا یا انرژی نور خورشید کم است. این مکانیسم به جلوگیری از اتلاف انرژی و مواد مخزنی انجام می‌دهد.

به طور کلی، آنزیم روبیسکو یکی از اجزای کلیدی در فرآیند فوتوسنتز است که در دوره کربن و تولید ترکیبات آلی از دی‌اکسید کربن، نقش اساسی را ایفا می‌کند. از آنجایی که فوتوسنتز یکی از فرآیندهای اصلی در تامین انرژی برای گیاهان و سایر ارگانیسم‌های انجام دهنده‌ی آن است، روبیسکو از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.

چرخه کالوین

چرخه کالوین (سیکل کالوین) یا دورهٔ C3 از فرآیند فوتوسنتز، یکی از مراحل اصلی فرآیند تولید انرژی در گیاهان است. این چرخه نام خود را از نام دانشمند معروف آمریکایی “ملوین کالوین” گرفته است که در سال 1961 برندهٔ جایزهٔ نوبل شیمی به دلیل کشف‌های خود در مورد جزئیات چرخه کالوین شد.

مراحل چرخه کالوین:

1. فیکساسیون کربن:

   • در این مرحله، آنزیم روبیسکو (RuBisCO) دی‌اکسید کربن (CO₂) را با یک ترکیب آلی شش کربنی به نام 1,5-بیسفسفات روبولوز (RuBP) ترکیب می‌کند. این واکنش با تولید دو مولکول 3-فسفوگلیسرات (3-PGA) انجام می‌شود.

2. تولید 3-فسفوگلیسرات (3-PGA):

   • 3-PGA‌های تولید شده در مرحلهٔ فیکساسیون کربن، سپس به مرحلهٔ تبدیل می‌شوند.

3. تبدیل 3-PGA به گلیسرآلدهید 3-فسفات:

   • در این مرحله، 3-PGA با استفاده از انرژی ATP تبدیل به گلیسرآلدهید 3-فسفات (G3P) می‌شود.

4. تجدید انرژی و ترکیبات آلی:

   • گلیسرآلدهید 3-فسفات‌ها که به عنوان مولکول‌های تولیدی این چرخه شناخته می‌شوند، از انرژی ATP و NADPH به تولید گلوکز و دیگر کربوهیدرات‌ها می‌پردازند.

5. تجدید RuBP:

   • بخشی از G3P‌ها به منظور تجدید ترکیبات اولیهٔ چرخه به مرحلهٔ ابتدایی باز می‌گردد و با استفاده از انرژی ATP، به RuBP تبدیل می‌شود.

6. آزاد سازی گلیسرآلدهید 3-فسفات:

   • بخشی از G3P‌ها آزاد شده و به مرحلهٔ تولید گلوکز می‌پردازند.

این چرخه به عنوان چرخهٔ C3 شناخته می‌شود، زیرا نخستین ترکیب آلی تولید شده در این فرآیند دارای سه اتم کربن است. اما این چرخه دارای چند محدودیت نیز می‌باشد، به ویژه در شرایط نور کم و دماهای بالا که می‌تواند منجر به آبشویانی زیاد و افت قابل توجه در بازده فوتوسنتز شود.

پکیج های آموزشی مشابه در لب کلام

فیلم های فصل 1 زیست دوازدهم – مولکول های اطلاعاتی