Типы питания
По типу питания живые организмы делятся на автотрофы, гетеротрофы и миксотрофы. Автотрофы (греч. αὐτός — сам + τροφ — пища)
— организмы, которые самостоятельно способны синтезировать органические вещества из неорганических. Гетеротрофы (греч. ἕτερος
— иной + τροφή — пища) — организмы, использующие для питания готовые органические вещества.
Наконец, миксотрофы (греч. μῖξις — смешение + τροφή — пища) — организмы, которые могут использовать как гетеротрофный, так и
автотрофный способ питания. К примеру, эвглена зеленая на свету начинает фотосинтезировать, а в темноте питается гетеротрофно.
Фотосинтез
Фотосинтез (греч. φῶς — свет и σύνθεσις — синтез) — сложный химический процесс преобразования энергии квантов света в
энергию химических связей. В результате фотосинтеза происходит синтез органических веществ из неорганических.
Этот процесс уникален и происходит только в растительных клетках, а также у некоторых бактерий. Фотосинтез осуществляется при участии хлорофилла (греч. χλωρός — зелёный и φύλλον — лист) — зеленого пигмента, окрашивающего органы растений в
зеленый цвет. Существуют и другие вспомогательные пигменты, которые вместе с хлорофиллом выполняют светособирающую
или светозащитную функции.
Ниже вы увидите сравнение строения хлорофилла и гемоглобина. Обратите внимание, что в центре молекулы хлорофилла находится
ион Mg.
В высшей степени гениально значение процесса фотосинтеза подчеркнул русский ученый К.А. Тимирязев: «Все органические вещества,
как бы они ни были разнообразны, где бы они ни встречались, в растении ли, в животном или человеке, прошли через лист, произошли
от веществ, выработанных листом. Вне листа или, вернее, вне хлорофиллового зерна в природе не существует лаборатории, где бы выделялось
органическое вещество. Во всех других органах и организмах оно превращается, преобразуется, только здесь оно образуется вновь
из вещества неорганического»
Более подробно мы обсудим значение фотосинтеза в завершение этой статьи. Фотосинтез состоит из двух фаз: светозависимой (световой)
и светонезависимой (темновой). Я рекомендую использовать названия светозависимая и светонезависимая, так как они способствуют
более глубокому (и правильному!) пониманию фотосинтеза.
Светозависимая фаза (световая)
Эта фаза происходит только на свету на мембранах тилакоидов в хлоропластах. В ней принимают участие различные ферменты,
белки-переносчики, молекулы АТФ-синтетазы и зеленый пигмент хлорофилл.
Хлорофилл выполняет две функции: поглощения и передачи энергии. При воздействии кванта света хлорофилл теряет электрон,
переходя в возбужденное состояние. С помощью переносчиков электроны скапливаются с наружной поверхности мембраны тилакоидов,
тем временем внутри тилакоида происходит фотолиз воды (разложение под действием света):
H2O —> H+ + OH—
Гидроксид-ионы отдают лишний электрон, превращаясь в реакционно способные радикалы OH, которые собираются вместе и образуют молекулу воды и свободный кислород (это побочный продукт, который в дальнейшем удаляется в ходе газообмена).
4OH —> 2H2O + O2↑
Образовавшиеся при фотолизе воды протоны (H+) скапливаются с внутренней стороны мембраны тилакоидов, а
электроны — с внешней. В результате по обе стороны мембраны накапливаются противоположные заряды.
При достижении критической разницы, часть протонов проталкивается на внешнюю сторону мембраны через канал АТФ-синтетазы.
В результате этого выделяется энергия, которая может быть использована для фосфорилирования молекул АДФ:
Протоны, попав на поверхность мембраны тилакоидов, соединяются с электронами и образуют атомарный водород, который
используется для восстановления молекулы-переносчика НАДФ (никотинамиддинуклеотидфосфат). Благодаря этому окисленная
форма — НАДФ+ превращается в восстановленную — НАДФ∗H2.
Предлагаю создать квинтэссенцию из полученных нами знаний. Итак, в результате светозависимой фазы фотосинтеза образуются:
- Свободный кислород O2 — в результате фотолиза воды
- АТФ — универсальный источник энергии
- НАДФ∗H2 — форма запасания атомов водорода
Кислород удаляется из клетки как побочный продукт фотосинтеза, он совершенно не нужен растению. АТФ и НАДФ∗H2
в дальнейшем оказываются более полезны: они транспортируются в строму хлоропласта и принимают участие в светонезависимой
фазе фотосинтеза.
Светонезависимая (темновая) фаза
Светонезависимая фаза происходит в строме (матриксе) хлоропласта постоянно: и днем, и ночью — вне зависимости от
освещения.
При участии АТФ и НАДФ∗H2 происходит восстановление CO2 до глюкозы C6H12O6.
В светонезависимой фазе происходит цикл Кальвина, в ходе которого и образуется глюкоза. Для образования одной молекулы глюкозы
требуется 6 молекул CO2, 12 НАДФ∗H2 и 18 АТФ.
Таким образом, в результате темновой (светонезависимой) фазы фотосинтеза образуется глюкоза, которая в дальнейшем может быть преобразована
в крахмал, служащий для запасания питательных веществ у растений.
Значение фотосинтеза
Значение фотосинтеза невозможно переоценить. Уверенно утверждаю: именно благодаря этому процессу жизнь на Земле приобрела такие
чудесные и изумительные формы, какие мы видим вокруг себя: удивительные растения, прекрасные цветы и самые разнообразные животные.
В разделе эволюции мы уже обсуждали, что изначально в составе атмосферы Земли не было кислорода: миллиарды лет назад его начали вырабатывать
первые фотосинтезирующие бактерии — сине-зеленые водоросли (цианобактерии). Постепенно кислород накапливался, и со временем на Земле
стало возможно аэробное (кислородное) дыхание. Возник озоновый слой, защищающий все живое на нашей планете от губительного ультрафиолета.
Говоря о роли фотосинтеза, выделим следующие функции, объединяющиеся в так называемую космическую роль растений. Итак, растения за счет фотосинтеза:
- Синтезируют органические вещества, являющиеся пищей для всего живого на планете
- Преобразуют энергию света в энергию химических связей, создают органическую массу
- Растения поддерживают определенный процент содержания O2 в атмосфере, очищают ее от избытка CO2
- Способствуют образованию защитного озонового экрана, поглощающего губительное для жизни ультрафиолетовое излучение
Хемосинтез (греч. chemeia – химия + synthesis — синтез)
Хемосинтез — автотрофный тип питания, который характерен для некоторых микроорганизмов, способных создавать органические
вещества из неорганических. Это осуществляется за счет энергии, получаемой при окислении других неорганических соединений
(железо- , азото-, серосодержащих веществ).
Хемосинтез был открыт русским микробиологом С.Н. Виноградским в 1888 году. Большинство хемосинтезирующих бактерий относится
к аэробам, для жизни им необходим кислород.
При окислении неорганических веществ выделяется энергия, которую организмы запасают в виде энергии химических связей.
Так нитрифицирующие бактерии последовательно окисляют аммиак до нитрита, а затем — нитрата. Нитраты могут быть усвоены
растениями и служат удобрением.
Помимо нитрифицирующих бактерий, встречаются:
- Серобактерии — окисляют H2S —> S 0 —> (S+4O3)2- —> (S+6O4)2-
- Железобактерии — окисляют Fe+2 —>Fe+3
- Водородные бактерии — окисляют H2 —> H+12O
- Карбоксидобактерии — окисляют CO до CO2
Значение хемосинтеза
Хемосинтезирующие бактерии являются неотъемлемым звеном круговорота в природе таких элементов как: азот, сера, железо.
Нитрифицирующие бактерии обеспечивают переработку (нейтрализацию) ядовитого вещества — аммиака. Они также обогащают
почву нитратами, которые очень важны для нормального роста и развития растений.
Усвоение нитратов происходит за счет клубеньковых бактерий на корнях бобовых
растений, однако важно помнить, что клубеньковые (азотфиксирующие) бактерии, в отличие от нитрифицирующих бактерий, питаются гетеротрофно.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Чем растения отличаются от других царств живой природы? Несмотря на то, что отличий масса, скорее всего, в первую очередь вы подумаете о фотосинтезе. Так что именно о фотосинтезе на ЕГЭ и ОГЭ мы сейчас и поговорим.
Что такое фотосинтез?
Почему растения фотосинтезируют? Стандартный ответ: «Потому что они зеленые».
На самом деле, растения получили способность к фотосинтезу благодаря наличию симбиотических органоидов — хлоропластов, в которых и происходят темновая и световая фазы, а в хлоропластах содержится пигмент хлорофилл, именно он окрашивает растения в зеленый цвет.
Фотосинтез — одна из реакций обмена веществ. Как любая реакция метаболизма, он идет поэтапно (световая и темновая фазы) и с участием ферментов. Фотосинтез относится к реакциям пластического обмена. Особенность пластического обмена в том, что органические вещества синтезируются, а энергия на это тратится.
Фотосинтез — это синтез органических веществ из неорганических веществ с использованием энергии солнечного света.
Далее разберем подробно обе фазы и процессы, происходящие в них.
Как идет процесс фотосинтеза?
Световая фаза фотосинтеза для ЕГЭ и ОГЭ
Световая фаза проходит в хлоропластах на тилакоидах. Там хранится пигмент хлорофилл, с которого все начинается — именно из-за него растения имеют зеленую окраску. Квант света попадает на тилакоид и возбуждает молекулу хлорофилла. В этот момент инициируется процесс фотосинтеза. При этом выделяется энергия АТФ.
Самые внимательные из вас могут заметить некоторую несостыковку. Почему выделяется? Это же реакция пластического обмена, а не энергетического, значит, энергия должна тратиться. Да, действительно при фотосинтезе выделяется АТФ, но она не накапливается и не тратится на другие реакции, как при энергетическом обмене, а вся уходит на фотосинтез. Поэтому это реакция анаболизма, хоть и с выделением АТФ.
Параллельно идет фотолиз воды.
Название процесса говорит само за себя: «фото» — свет, «лизис» — расщепление. Буквально переводится как расщепление воды на свету. Легко запомнить, что проходит фотолиз в световую фазу.
На что же может распасться молекула воды? На свободный кислород и водород. У каждого из этих элементов свой путь.
Кислород — это сильный окислитель, буквально смерть для любой неспециализированной клетки, поэтому растения быстро от него избавляются, выделяя в атмосферу как побочный продукт. А уже из атмосферы аэробные организмы (в том числе, растения) поглощают его и используют для дыхания. Так что нам повезло! Не было бы процесса фотосинтеза, не было бы кислорода и что было бы с жизнью на нашей планете представить сложно.
Но помимо кислорода, выделяется еще водород, если бы он был человеком, мы бы сказали, что он растерян и нуждается в помощи. На помощь к нему приходит молекула-переносчик НАДФ (полное ее название —никотинамиддинуклеотидфосфат, но мы ласково зовем ее НАДФ). Она использует водород для восстановления до НАДФ*Н2. Задача этой молекулы переносить водород из тилакоидов в строму, поэтому мы называем ее молекула-переносчик. На этом световая фаза заканчивается.
Резюмируем
- Квант света возбуждает молекулу хлорофилла
- Инициируется процесс фотосинтеза
- Выделяется АТФ
- Фотолиз воды
- Кислород выходит в окружающую среду как побочный продукт фотосинтеза
- Водород соединяется с молекулой переносчиком НАДФ*
Темновая фаза фотосинтеза для ЕГЭ и ОГЭ
В некоторых источниках эту фазу еще называют светонезависимой фазой. Действительно, название «темновая стадия» часто вызывает затруднения. Кажется, что световая проходит на свету, а темновая тогда в темноте, но это не так. Для темновой фазы действительно не нужен свет, соответственно, у нее есть варианты — может проходить и на свету, и в темноте. Она идет практически параллельно со световой и в ней используются продукты, образовавшиеся в световой фазе.
Для того чтобы фазы друг другу не мешали, они проходят в разных частях хлоропласта. Световая, как мы уже выяснили, идет на тилакоидах, а темновая в строме — это внутренняя полужидкая среда хлоропласта.
В строму приходят АТФ, молекула-переносчик приносит водород. Но из водорода и энергии ничего органического создать не получится, нужны еще элементы. Растения нашли гениальный выход, они используют вещество, которого достаточно в атмосфере, следовательно, за него нет конкуренции. Это вещество — углекислый газ.
Дальше начинается очень сложный циклический процесс, который называется цикл Кальвина. Мы не будем слишком подробно его рассматривать, это не пригодится для государственных экзаменов, но именно в нем активно работают ферменты, и на него тратится энергия АТФ, полученная в световой фазе. В результате цикла Кальвина образуется шестиуглеродный сахар-глюкоза. Далее эта глюкоза может быть переработана в крахмал и откладываться растением как запасной углевод.
Резюмируем
- Фиксация СО2
- Цикл Кальвина
- Синтез глюкозы
- Образование крахмала
Значение фотосинтеза
На Земле, пожалуй, практически не существует процессов, которые повлияли на эволюцию планеты так же сильно, как фотосинтез. Давайте разберем основные значения фотосинтеза:
- Сформировалась атмосфера с высоким содержанием кислорода, пригодная для дыхания. Аэробные организмы, включая человека, проводят энергетический обмен с использованием кислорода и получают энергию для жизнедеятельности.
- Возникновение озонового слоя. Вследствие фотосинтеза в атмосфере накопился кислород, что привело к появлению озонового экрана. Жизнь, которая до этого вынуждена была развиваться под водой, боясь ультрафиолета, смогла выйти на сушу и освоить ее.
- Синтез органических веществ. Растения — автотрофные организмы, сами производят органические вещества, которые затем используют гетеротрофы. Вещества, которые образуют растения в процессе фотосинтеза, являются первичным источником веществ и энергии практически для всех живых организмов.
Примеры заданий на фотосинтез в ЕГЭ и ОГЭ по биологии
Вопросы по фотосинтезу встречаются как в ЕГЭ, так и в ОГЭ. Причем, если для 9 класса достаточно знать что это такое и основные этапы, то для ЕГЭ необходимо понимание последовательности процессов. Кстати, актуальна эта тема для решения новых заданий по экспериментам (2 и 22 линии в ЕГЭ 2022).
Задание на фотосинтез в ОГЭ по биологии
Решение. Типичный вопрос для первой части ОГЭ из открытого банка ФИПИ. Какие из этих процессов происходят во время фотосинтеза? Возбуждение молекул хлорофилла квантом света, расщепление (фотолиз) воды и образование глюкозы.
Во время фотосинтеза, наоборот, выделяется кислород, как побочный продукт, и поглощается углекислый газ. А синтез белка вообще проходит на рибосомах.
Ответ. 123
Задание на фотосинтез в ЕГЭ по биологии
Решение. Это задание из открытого варианта 2021 года (в 2021 эти варианты заменяли варианты досрочного ЕГЭ). Необходимо соотнести процессы и фазы. В световой фазе происходит возбуждение молекулы хлорофилла, фотолиз воды и образование энергии. В темновую фазу фиксируется углекислый газ и восстановление углерода водородом для синтеза глюкозы.
Ответ. 12212
Конечно, процесс фотосинтеза значительно сложнее, чем мы с вами разобрали. Да и на ОГЭ и ЕГЭ проверяют знание многих других тем. Чтобы сдать экзамен на высокий балл, надо знать анатомию, зоологию, генетику, микробиологию и даже психологию. При этом недостаточно только хорошо разбираться в основных темах. Надо уметь избегать ловушек экзаменаторов, вчитываться в формулировки заданий и оформлять ответы в четком соответствии с критериями. Поэтому необходимо готовиться к ОГЭ и ЕГЭ по биологии системно.
Экзамен по биологии — не шутка. Если вы хотите сдать его на 90+, записывайтесь на мои курсы подготовки к ОГЭ или ЕГЭ. Мы разберемся со всеми темами, которые спрашивают в 9 или 11 классе, научимся решать задания быстро и правильно, а также разберем основные лайфхаки, которые помогут вам не стрессовать. Я также проведу с вами пробный экзамен в формате реального ОГЭ или ЕГЭ, чтобы вы были готовы к любым неожиданностям. После мы разберем все ошибки и поймем, как избежать их в будущем. Приходите на мои занятия, и я помогу вам сдать ОГЭ или ЕГЭ на самый высокий балл!
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 418 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Почему при увеличении концентрации углекислого газа свыше 0,1% скорость фотосинтеза не растёт? Как изменится скорость фотосинтеза, если сильно снизить температуру в теплице? Объясните, почему произойдёт изменение. Какую роль играет углекислый газ в процессе фотосинтеза?
Показать
1
Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?
* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию).
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2023 по биологии
Как называется метод, используемый исследователем? Из молекул воды или углекислого газа атомы кислорода попадают в молекулы кислорода? В какой фазе фотосинтеза происходит образование кислорода? В какой части хлоропласта протекает данная фаза? Образуется ли кислород в растениях в темноте?
Показать
1
Какой параметр был задан экспериментатором (независимая переменная), какой параметр менялся в зависимости от заданного (зависимая переменная)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?
*Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию).
Во время эксперимента учёный измерял скорость фотосинтеза в зависимости от света. Концентрацию углекислого газа и температуру он поддерживал постоянными. Объясните, почему при повышении интенсивности света активность фотосинтеза сначала растёт, но начиная с определённой интенсивности перестаёт расти и выходит на плато (см. график).
Существует множество факторов, влияющих на эффективность фотосинтеза у наземных растений. Учёные решили исследовать влияние концентрации углекислого газа на рост проростков пшеницы. Проростки растили при трёх различных концентрациях углекислого газа, а эффективность фотосинтеза (измерялась по количеству поглощенного СO2) определялась при различной интенсивности светового потока. Результаты были занесены в таблицу.
Изучите таблицу 1 и выберите верные ответы
1. При концентрации СO2 1300 частей на миллион фотосинтез идёт наиболее эффективно.
2. Сила света, при которой эффективность фотосинтеза при 500 частей/миллион перестаёт расти = 10000 люмен.
3. При концентрации СO2 280 частей/миллион эффективность фотосинтеза не зависит от силы света.
4. Сила света, при которой эффективность фотосинтеза при 500 частей/миллион перестаёт расти = 5000 люмен.
5. При концентрации СO2 500 частей на миллион фотосинтез идёт наиболее эффективно.
Ответ впишите в порядке возрастания.
Источник: РЕШУ ОГЭ
Скорость фотосинтеза зависит от факторов, среди которых выделяют свет, концентрацию углекислого газа, воду, температуру. Почему эти факторы являются лимитирующими для реакций фотосинтеза?
Раздел: Общая биология. Метаболизм
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Центр, Урал. Вариант 2.
Каково значение фотосинтеза в природе?
1) обеспечивает организмы органическими веществами
2) обогащает почву минеральными веществами
3) способствует накоплению кислорода в атмосфере
4) обогащает атмосферу парами воды
5) обеспечивает большинство живых организмов на Земле энергией
6) обогащает атмосферу молекулярным азотом
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания темновой фазы фотосинтеза в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) восстановление углекислого газа до глюкозы
2) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света
3) соединение водорода с переносчиком НАДФ+
4) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов
5) образование молекул крахмала из глюкозы
Источник: РЕШУ ЕГЭ
Все перечисленные ниже понятия и процессы, кроме двух, используют для описания световой стадии фотосинтеза в клетке растения. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны
1) перемещение электронов
2) фотолиз воды
3) окисление НАДФ·Н
4) восстановление углерода водородом
5) фотофосфорилирование
Раздел: Общая биология. Метаболизм
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания фотосинтеза. Определите два признака, «выпадающие» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
1) фотолиз воды
2) синтез АТФ
3) цикл Кребса
4) восстановление углерода
5) окисление НАД∙Н
Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В каких из указанных научных исследований применялся экспериментальный метод?
1) исследование растительного мира тундры
2) опровержение теории самозарождения Л. Пастером
3) создание клеточной теории
4) создание модели молекулы ДНК
5) исследование процессов фотосинтеза
Экспериментатор решил изучить влияние температуры на активность фотосинтеза. В ходе эксперимента он изменял температуру, показатели концентрации CO2 и интенсивности освещения не менялись. Результаты исследования экспериментатор зафиксировал в виде графика. Какие параметры задаются экспериментатором (независимые переменные), а какой параметр меняется в зависимости от этого (зависимая переменная)? Объясните результаты эксперимента. Как изменение температуры влияет на активность фотосинтеза? Почему?
Какая длина световой волны оптимальна для фотосинтеза у элодеи? Ответ поясните, опираясь на результаты эксперимента. Какую роль играет свет в процессе фотосинтеза? Как изменится уровень воды в трёх пробирках, если сильно повысить уровень углекислого газа? Объясните, почему произойдёт изменение.
Показать
1
Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему в конические воронки помещались строго равное количество одинаковых веточек растения элодеи? Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что температура воды в трёх ёмкостях была разной?
*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.
В чём состоит связь дыхания и фотосинтеза у растений?
Раздел: Общая биология. Метаболизм
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 2.
→ ↑ — это часть реакции
1) темновой фазы фотосинтеза
2) световой фазы фотосинтеза
3) суммарной реакции энергетического обмена
4) суммарной реакции фотосинтеза
Выберите органоиды клетки и их структуры, участвующие в процессе фотосинтеза.
1) лизосомы
2) хлоропласты
3) тилакоиды
4) граны
5) вакуоли
6) рибосомы
Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процесса фотосинтеза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) Для протекания процесса используется энергия света.
2) Процесс происходит при наличии ферментов.
3) Центральная роль в процессе принадлежит молекуле хлорофилла.
4) Процесс сопровождается расщеплением молекулы глюкозы.
5) Мономерами для образования молекул служат аминокислоты.
Источник: РЕШУ ОГЭ
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Окислительно-восстановительная функция живого вещества в биосфере проявляется в
1) выделении кислорода в процессе фотосинтеза
2) образовании углекислого газа и воды из глюкозы в процессе дыхания
3) образовании отложений фосфора на дне водоёма
4) восстановлении углекислого газа до глюкозы в процессе фотосинтеза
5) превращении сероводорода в кристаллическую серу бактериями
6) выделении азота денитрифицирующими бактериями
В чем состоит космическая роль растений на Земле
1) в использовании солнечной энергии в процессе фотосинтеза
2) в поглощении из окружающей среды минеральных веществ
3) в поглощении из окружающей среды углекислого газа
4) в выделении кислорода в процессе фотосинтеза
Красные водоросли (багрянки) обитают на большой глубине. Несмотря на это, в их клетках происходит фотосинтез. Объясните, за счёт чего происходит фотосинтез, если толща воды поглощает лучи красно-оранжевой части спектра.
Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, и исправьте их.
1. В состав пищевой цепи биогеоценоза входят продуценты, консументы и редуценты.
2. Первым звеном пищевой цепи являются консументы.
3. У консументов на свету накапливается энергия, усвоенная в процессе фотосинтеза.
4. В темновой фазе фотосинтеза выделяется кислород.
5. Редуценты способствуют освобождению энергии, накопленной консументами и продуцентами.
Всего: 418 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Определение довольно простое, уравнение тоже суммарное. оно не
описывает сам процесс — сложный и многоступенчатый
Превращение углекислого газа в
глюкозу в ходе темновой фазы
фотосинтеза получило название цикла Кальвина – по имени его первооткрывателя.
Первая стадия фотосинтеза – световая – происходит на мембранах хлоропласта в тилакоидах.
Вторая стадия фотосинтеза – темновая
– протекает внутри хлоропласта, в строме.
Превращение углекислого газа в глюкозу в ходе
темновой фазы фотосинтеза получило
название цикла Кальвина – по имени его первооткрывателя.
Суммарное уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом.
При взаимодействии 6 молекул углекислого газа и 6 молекул воды образуется одна
молекула глюкозы и выделяется шесть молекул кислорода. Этот процесс протекает
на свету в хлоропластах у высших растений.
Фотосинтез (средняя сложность) 1.
Световая фаза.
Происходит на свету в гранах хлоропластов. Под действием света происходит
разложение (фотолиз) воды, получается кислород, который выбрасывается, а так же
атомы водорода (НАДФ-Н) и энергия АТФ, которые используются в следующей стадии.
2. Темновая фаза.
Происходит как на свету, так и в темноте (свет не нужен), в строме
хлоропластов. Из углекислого газа, полученного из окружающей среды и атомов
водорода, полученных в предыдущей стадии, за счет энергии АТФ, полученной в
предыдущей стадии, синтезируется глюкоза.
Энергию, необходимую для своего
существования, растения запасают в виде органических веществ. Эти вещества
синтезируются в ходе __________ (А). Этот процесс протекает в клетках листа в
__________ (Б) – особых пластидах зелёного цвета. Они содержат особое вещество
зелёного цвета – __________ (В). Обязательным условием образования органических
веществ помимо воды и углекислого газа является __________ (Г).
1) дыхание
2) испарение
3) лейкопласт
4) питание
5) свет
6) фотосинтез
7) хлоропласт
хлорофилл
Задание
24 № 21632
Найдите три ошибки
в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки,
исправьте их.
1. Фотосинтез –
это процесс синтеза органических веществ из неорганических с использованием
солнечной энергии. 2. Он протекает в две стадии – световую и темновую. 3. В
световой стадии происходит восстановление углекислого газа и синтез АТФ. 4.
Также в световой стадии при фотолизе воды образуется свободный кислород. 5. В
темновой стадии синтезируются НАДФ·2Н и глюкоза. 6. Эта стадия протекает в
тилакоидах хлоропластов. 7. Таким образом, процесс фотосинтеза обеспечивает
живые системы органическими веществами и кислородом.
Пояснение.
Ошибки допущены в
предложениях 356:
1) 3 –
восстановление углекислого газа происходит в темновой стадии
2) 5 – НАДФ·Н2
синтезируется в световой стадии.
3) 6 – темновая
стадия протекает в строме хлоропластов
2) Установите
соответствие между процессом фотосинтеза и фазой, в которой он происходит: 1)
световая, 2) темновая.
А) образование молекул НАДФ*2Н
Б) выделение кислорода
В) синтез глюкозы
Г) синтез молекул АТФ
Д) восстановление углекислого газа
3)
Установите соответствие между процессом
фотосинтеза и фазой, в которой он происходит: 1) световая, 2) темновая.
А) образование молекул НАДФ-2Н
Б) выделение кислорода
В) синтез моносахарида
Г) синтез молекул АТФ
Д) присоединение углекислого газа к углеводу
4) Установите соответствие между процессами
хемосинтеза и фотосинтеза и их характеристиками.
Характеристики |
Процессы: |
||||
1) 2) 3) 4) 5) 6) Установите А) Б) В) Г) Д) Е) В3.
|
А) фотосинтез; Б) |
В6. Установите Характеристика: |
Фаза: |
А) Б) В) Г) Д) Е) |
1) 2) |
Установите Характеристика: |
Процесс: |
А) Б) В) Г) Д) Е) |
1) 2) |
Установите
соответствие между характеристикой и фазой фотосинтеза: 1) световая, 2)
темновая.
А) фотолиз воды
Б) фиксация углекислого газа
В) расщепление молекул АТФ
Г) возбуждение хлорофилла квантами света
Д) синтез глюкозы
Проанализируйте таблицу. Заполните пустые ячейки таблицы, используя понятия
и термины, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами,
выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) мембраны тилакоидов
2) световая фаза
3) фиксация неорганического углерода
4) фотосинтез воды
5) темновая фаза
6) цитоплазма клетки
Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они
указаны. В световую фазу фотосинтеза в клетке
1) образуется кислород в результате разложения молекул воды
2) происходит синтез углеводов из углекислого газа и воды
3) происходит полимеризация молекул глюкозы с образованием крахмала
4) осуществляется синтез молекул АТФ
5) энергия молекул АТФ расходуется на синтез углеводов
Все приведенные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для
определения процессов световой фазы фотосинтеза. Определите два признака,
«выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) фотолиз воды
2) восстановление углекислого газа до глюкозы
3) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света
4) образование молекулярного кислорода
5) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов
Выберите три варианта. Темновая фаза фотосинтеза характеризуется
1) протеканием процессов на внутренних мембранах хлоропластов
2) синтезом глюкозы
3) фиксацией углекислого газа
4) протеканием процессов в строме хлоропластов
5) наличием фотолиза воды
6) образованием АТФ
Перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания строения
и функций изображенного органоида клетки. Определите два признака, «выпадающие»
из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) расщепляет биополимеры на мономеры
2) накапливает молекулы АТФ
3) обеспечивает фотосинтез
4) относится к двумембранным органоидам
5) обладает полуавтономностью
- Значение
фотосинтеза состоит в
1) обеспечении
всего живого органическими веществами
2) расщеплении
биополимеров до мономеров
3) окислении органических
веществ до углекислого газа и воды
4) преобразовании
солнечной энергии
5) обогащении атмосферы кислородом,
необходимым для дыхания
6) обогащении почвы солями азота
- Установите правильную
последовательность процессов фотосинтеза.
1) преобразование солнечной энергии в
энергию АТФ
2) образование возбужденных электронов
хлорофилла
3) фиксация углекислого газа
4) образование крахмала
5) преобразование энергии АТФ в энергию
глюкозы
- Источником водорода для
восстановления углекислого газа в процессе фотосинтеза является
1) соляная кислота 2) угольная кислота 3)
вода 4) углевод глюкоза
- В процессе хемосинтеза, в отличие от
фотосинтеза,
1) образуются органические вещества из
неорганических
2) используется энергия окисления
неорганических веществ
3) органические вещества расщепляются до
неорганических
4) источником углерода служит углекислый
газ
- Установите последовательность
процессов, протекающих при фотосинтезе.
1) возбуждение электронов хлорофилла 2)
синтез АТФ
3) фиксация СО2 4) поглощение квантов
света молекулами хлорофилла
- В световую фазу фотосинтеза
используется энергия солнечного света для синтеза молекул
1) липидов 2) белков 3) нуклеиновых кислот
4) АТФ
- Под воздействием энергии солнечного
света электрон поднимается на более высокий энергетический уровень в
молекуле
1) белка 2) глюкозы 3) хлорофилла 4)
углекислого газа
- В процессе фотосинтеза происходит
1) синтез углеводов и выделение кислорода
2) испарение воды и поглощение кислорода
3) газообмен и синтез липидов 4) выделение
углекислого газа и синтез белков
- Красные водоросли (багрянки) обитают
на большой глубине. Несмотря на это, в их клетках происходит фотосинтез.
Объясните, за счёт чего происходит фотосинтез, если толща воды поглощает
лучи красно-оранжевой части спектра. - В темновую фазу фотосинтеза, в
отличие от световой, происходит
1) фотолиз воды 2) восстановление
углекислого газа до глюкозы
3) синтез молекул АТФ за счет энергии
солнечного света 4) соединение водорода с переносчиком НАДФ+
5) использование энергии молекул АТФ на
синтез углеводов 6) образование молекул крахмала из глюкозы
- В молекуле хлорофилла электрон
переходит на более высокий энергетический уровень под воздействием энергии
1) квантов света 2) молекул АМФ 3)
фотолиза воды 4) молекул АТФ
- Ферменты, участвующие в процессе
фотосинтеза, встроены в мембраны
1) митохондрий 2) эндоплазматической сети
3) лизосом 4) гран хлоропластов
- Атомарный водород в процессе
фотосинтеза освобождается за счет расщепления молекул
1) воды 2) глюкозы 3) жиров 4) белков
- Установите соответствие между
особенностью процесса и его видом.
ОСОБЕННОСТЬ ПРОЦЕССА ВИД ПРОЦЕССА
А) происходит в хлоропластах 1) фотосинтез
Б) состоит из световой и темновой фаз 2)
гликолиз
В) образуется пировиноградная кислота
Г) происходит в цитоплазме
Д) конечный продукт – глюкоза
Е) расщепление глюкозы
- В листьях растений интенсивно
протекает процесс фотосинтеза. Происходит ли он в зрелых и незрелых
плодах? Ответ поясните. - В растительных клетках, в отличие от
животных, происходит
1) хемосинтез 2) фагоцитоз 3) фотосинтез
4) пиноцитоз
- Особенности
обмена веществ у растений по сравнению с животными состоят в том, что в их
клетках происходит
1) хемосинтез 2)
энергетический обмен 3) фотосинтез 4) биосинтез белка
На образование молекул АТФ в процессе
фотосинтеза используется энергия электронов молекулы
1) НАДФ+ 2)
глюкозы 3) хлорофилла 4) воды
Установите правильную последовательность
процессов фотосинтеза.
1) возбуждение
хлорофилла 2) синтез глюкозы
3) соединение
электронов с НАДФ+ и
Н+ 4) фиксация углекислого газа
5) фотолиз воды
- Какой
процесс не
происходит в
световую фазу фотосинтеза?
1) синтез АТФ 2)
синтез НАДФ·Н2 3) фотолиз воды 4) синтез глюкозы
- Установите
соответствие между характеристикой и процессом жизнедеятельности растения,
к которому её относят.
ХАРАКТЕРИСТИКА
ПРОЦЕСС ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
А) синтезируется
глюкоза 1)
фотосинтез
Б) окисляются
органические вещества 2) дыхание
В) выделяется кислород
Г) образуется
углекислый газ
Д) происходит в
митохондриях
Е) сопровождается
поглощением энергии
- Молекулы кислорода в процессе
фотосинтеза образуются за счёт разложения молекул
1) глюкозы 2) воды 3) АТФ 4) углекислого
газа
- Как происходит преобразование энергии
солнечного света в световой и темновой фазах фотосинтеза в энергию
химических связей глюкозы? Ответ
поясните. - В синтезе какого вещества участвуют
атомы водорода в темновой фазе фотосинтеза?
1) АТФ 2) НАДФ·2Н 3) глюкозы 4) воды
- В процессе фотосинтеза растения
1) обеспечивают
себя органическими веществами
2) окисляют
сложные органические вещества до простых
3) поглощают
кислород и выделяют углекислый газ
4) расходуют
энергию органических веществ
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
БАБААБ |
ЕДВАГБ |
221112 |
356 |
136 |
221211 |
122121 |
ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ФОТОСИНТЕЗ»
(подготовка к ЕГЭ)
Часть А Выберите один правильный ответ из
четырёх предложенных:
А1. Роль света в фотосинтезе заключается в
том, что он:
1) нагревает растение;
2) соединяется с хлорофиллом;
3) возбуждает хлорофилл;
4) соединяется с углекислым газом.
А2. Космическая роль зеленых растений
заключается в том, что они:
1) аккумулируют энергию Солнца;
2) выделяют в атмосферу кислород;
3) продуцируют органические вещества;
4) образуют основу биогеоценозов.
А3. Какую функцию выполняет в ходе
фотосинтеза хлорофилл:
1) служит исходным веществом для синтеза
глюкозы;
2) поглощает световую энергию;
3) является источником кислорода;
4) ускоряет, будучи ферментом, химические
реакции.
А4. Сходство фотосинтеза и хемосинтеза
проявляется в том, что оба эти процесса:
1) идут с выделением энергии;
2) характерны только для бактериальных
клеток;
3) идут с выделением кислорода;
4) являются примером пластического обмена
клеток.
А5. Темновая фаза фотосинтеза происходит:
1) на складках внутренней мембраны
хлоропласта;
2) на наружной мембране хлоропласта;
3) в жидком веществе хлоропласта;
4) в цитоплазме.
А6. Реакция организма на изменение длины
светового дня – это:
1) фототропизм; 2) фотопериодизм; 3)
фотосинтез; 4) фототаксис.
А7. Биологическое окисление органических
веществ отличается от горения тем, что:
1) осуществляется только при наличии
кислорода;
2) не сопровождается выделением тепла;
3) сопровождается выделением углекислого
газа;
4) энергия выделяется небольшими порциями.
А8. Не является компонентом внутренней
мембраны хлоропласта:
1) липиды; 2) целлюлоза; 3) цепь переноса
электронов; 4) фотосинтетические пигменты.
А9. В какую фазу фотосинтеза образуется
свободный кислород:
1) подготовительную; 2) световую; 3)
темновую; 4) постоянно.
А10. Что является основным процессом
световой фазы фотосинтеза:
1) цикл Кребса; 2) синтез углеводов; 3)
фотолиз воды; 4) образование АТФ.
Часть В
В1. Установите соответствие между
процессами хемосинтеза и фотосинтеза и их характеристиками.
Характеристики процессов: |
Процессы: |
1) осуществляется только бактериями; 2) используется энергия света; 3) окисляются неорганические вещества; 4) выделяется кислород; 5) осуществляется растениями и 6) используется химическая энергия. |
А) фотосинтез; Б) хемосинтез. |
В2. Установите последовательность
процессов протекания фотосинтеза в растительных клетках:
А) синтез АТФ и АДФ;
Б) синтез глюкозы;
В) потеря электронов хлорофиллом;
Г) фиксация углекислого газа специальным
веществом хлоропластов;
Д) переход хлорофилла в возбужденное
состояние;
Е) поглощение хлорофиллом кванта света.
В3. Установите соответствие между
биологическим процессом и его характеристикой.
Характеристика: |
Процесс: |
А) синтез органических веществ из Б) выделение кислорода; В) выделение углекислого газа; Г) поглощение кислорода; Д) окисление органических соединений; Е) поглощение углекислого газа. |
1) дыхание; 2) фотосинтез. |
В4. В хлоропластах растительной клетки
происходят следующие процессы:
1) гидролиз полисахаридов;
2) расщепление пировиноградной кислоты;
3) фотолиз воды;
4) расщепление жиров до жирных кислот и
глицерина;
5) синтез углеводов;
6) синтез АТФ.
В5. В лизосомах клетки происходят
следующие процессы:
1) расщепление старых клеточных
органоидов;
2) синтез АТФ;
3) гидролиз полисахаридов;
4) синтез крахмала;
5) образование рибосом;
6) расщепление белков до аминокислот.
В6. Установите соответствие между характеристикой
и фазой процесса фотосинтеза.
Характеристика: |
Фаза: |
А) восстанавливается молекула Б) используется энергия АТФ; В) возбуждается молекула хлорофилла; Г) в результате реакций образуются Д) происходит фотолиз воды; Е) путем присоединения остатка фосфорной |
1) световая; 2) темновая. |
В7. Установите соответствие между
характеристиками и процессом, протекающим в клетке:
Характеристика: |
Процесс: |
А) происходит на рибосомах; Б) под воздействием кванта света В) характерен для автотрофных Г) в качестве матрицы используется Д) свободный кислород образуется при Е) присущ всем живым клеткам. |
1) биосинтез белка; 2) фотосинтез. |
Ответы
ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ
«ФОТОСИНТЕЗ»
(подготовка к ЕГЭ)
Часть А
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
3 |
1 |
2 |
4 |
4 |
2 |
4 |
2 |
2 |
3 |
Часть В
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
БАБААБ |
ЕДВАГБ |
221112 |
356 |
136 |
221211 |
122121 |
Задание 4 № 10101
Все приведённые ниже признаки, кроме двух,
можно использовать для описания световой фазы фотосинтеза в клетке за счет
энергии солнечного света. Определите два признака, «выпадающих» из общего
списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) образуется молекулярный кислород
в результате разложения молекул воды
2) происходит синтез углеводов из углекислого
газа и воды
3) происходит полимеризация молекул
глюкозы с образованием крахмала
4) осуществляется синтез молекул АТФ
5) происходит разложение молекул воды
на протоны и атомы водорода
2
Задание 4 № 10102
Все приведённые ниже признаки, кроме
двух, можно использовать для описания световой фазы фотосинтеза в
клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и
запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) фотолиз воды
2) восстановление углекислого газа до
глюкозы
3) синтез молекул АТФ за счет энергии
солнечного света
4) соединение водорода с переносчиком
НАДФ+
5) использование энергии молекул АТФ
на синтез углеводов
3
Задание 4 № 13732
Темновая фаза фотосинтеза характеризуется
1) протеканием процессов на внутренних мембранах
хлоропластов
2) синтезом глюкозы
3) фиксацией углекислого газа
4) протеканием процессов в строме
хлоропластов
5) наличием фотолиза воды
6) образованием АТФ
4
Задание 4 № 14082
Биосинтез белка, в отличие от фотосинтеза,
происходит
1) в хлоропластах
2) на рибосомах
3) с использованием энергии солнечного
света
4) в реакциях матричного типа
5) в лизосомах
6) с участием рибонуклеиновых кислот
5
Задание 4 № 17080
Реакции подготовительного этапа энергетического
обмена происходят в
1) хлоропластах растений
2) каналах эндоплазматической сети
3) лизосомах клеток животных
4) органах пищеварения человека
5) аппарате Гольджи эукариот
6) пищеварительных вакуолях
простейших
6
Задание 4 № 17883
Что характерно для кислородного
этапа энергетического процесса?
1) протекает в цитоплазме клетки
2) образуются молекулы ПВК
3) встречается у всех известных
организмов
4) протекает процесс в матриксе
митохондрий
5) наблюдается высокий выход молекул
АТФ
6) имеются циклические реакции
7
Задание 4 № 19315
Выберите процессы, относящиеся к энергетическому
обмену веществ.
1) выделение кислорода в атмосферу
2) образование углекислого газа,
воды, мочевины
3) окислительное фосфорилирование
4) синтез глюкозы
5) гликолиз
6) фотолиз воды
8
Задание 4 № 19355
Выберите органоиды клетки и их
структуры, участвующие в процессе фотосинтеза.
1) лизосомы
2) хлоропласты
3) тилакоиды
4) граны
5) вакуоли
6) рибосомы
9
Задание 4 № 20646
Все приведённые ниже признаки, кроме двух,
можно использовать для описания процесса биосинтеза белка в клетке. Определите
два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под
которыми они указаны.
1) Процесс происходит при наличии
ферментов.
2) Центральная роль в процессе принадлежит
молекулам РНК.
3) Процесс сопровождается синтезом АТФ.
4) Мономерами для образования молекул
служат аминокислоты.
5) Сборка молекул белков осуществляется в
лизосомах.
10
Задание 4 № 20647
Все приведённые ниже органические
вещества, кроме двух, могут выполнять энергетическую функцию. Определите два
признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры,
под которыми они указаны.
1) гликоген
2) глюкоза
3) липид
4) витамин А
5) сульфат натрия
Источник: РЕШУ ЕГЭ
11
Задание 4 № 20649
Все приведённые ниже признаки, кроме
двух, можно использовать для описания процесса фотосинтеза. Определите
два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ
цифры, под которыми они указаны.
1) Для протекания процесса используется
энергия света.
2) Процесс происходит при наличии
ферментов.
3) Центральная роль в процессе принадлежит
молекуле хлорофилла.
4) Процесс сопровождается
расщеплением молекулы глюкозы.
5) Мономерами для образования молекул
служат аминокислоты.
12
Задание 4 № 20650
Все приведённые ниже признаки, кроме
двух, можно использовать для характеристики энергетического обмена в
клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и
запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) идёт с поглощением энергии
2) завершается в митохондриях
3) завершается в рибосомах
4) сопровождается синтезом молекул
АТФ
5) завершается образованием углекислого
газа
13
Задание 4 № 20682
Каково значение фотосинтеза в
природе?
1) обеспечивает организмы органическими
веществами
2) обогащает почву минеральными
веществами
3) способствует накоплению кислорода
в атмосфере
4) обогащает атмосферу парами воды
5) обеспечивает всё живое на Земле
энергией
6) обогащает атмосферу молекулярным
азотом
14
Задание 4 № 20683
Все приведённые ниже признаки, кроме
двух, реакции, происходящие в ходе энергетического обмена у
человека. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и
запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) расщепление глюкозы до двух молекул
пировиноградной кислоты
2) образование кислорода из воды
3) синтез 38 молекул АТФ
4) образование углекислого газа и
воды в клетках
5) восстановление углекислого газа
до глюкозы
15
Задание 4 № 21295
Все приведённые ниже признаки, кроме
двух, можно использовать для описания темновой фазы фотосинтеза в клетке.
Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите
в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) восстановление углекислого газа до
глюкозы
2) синтез молекул АТФ за счет энергии
солнечного света
3) соединение водорода с переносчиком
НАДФ+
4) использование энергии молекул АТФ
на синтез углеводов
5) образование молекул крахмала из
глюкозы
Фотосинтез
Автор статьи — Л.В. Окольнова.
Определение довольно простое, уравнение тоже суммарное. оно не описывает сам процесс — сложный и многоступенчатый.
В этой статье мы не будем разбирать все стадии, мы разберем только две основные фазы фотосинтеза — световую и темновую, а также основные процессы, которые происходят в это время в организме растения.
Световая фаза фотосинтеза.
Днем растения работают как солнечные батарейки — аккумулируют энергию света солнца:
● на мембранах тилакойдов хлоропластов молекулы хлорофилла поглощают (аккумулируют) свет,
● происходит синтез АТФ,
● образуется НАДФ — кофермент.
Кофермент (коэнзим) — это биологический катализатор, но ферментом его назвать нельзя, т.к. у него не белковая природа, который ускоряет и направляет протекание окислительно-восстановительных процессов. Он понадобится на следующей — темновой фазе процесса .
●происходит расщепление (фотолиз) воды: 2H20 = 4H+ + 4e- + O2.
растение выделяет кислород .
Темновая фаза фотосинтеза.
Это уже фаза синтеза. Энергия, полученная в ходе световой фазы, идет на восстановление CO2 до молекулы глюкозы.
Этот процесс происходит уже в строме.
Общая схема фотосинтеза:
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Фотосинтез» подготовлена нашими редакторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к экзаменам.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
08.03.2023
Фотосинтез происходит в две фазы, а именно в световую фазу и темновую фазу.
Во время световой фазы происходит образование энергии, которая затем расходуется на темновые реакции. Процесс световой фазы фотосинтеза включает в себя нециклическое фотофосфорилирование и фотолиз воды. В качестве побочного продукта реакции в результате фотолиза воды выделяется кислород. Реакция происходит на мембранах тилакоидов.
Квант красного света, поглощенный хлорофиллом П680 (фотосистема ІІ), переводит электрон в возбужденное состояние (рис. 6). Возбужденный светом электрон приобретает большой запас энергии, вследствие чего перемещается на более высокий энергетический уровень. Такой электрон захватывается акцептором электронов Х, перемещаясь с одной ступени на другую, то есть от одного акцептора к другому, он теряет энергию, которая используется для синтеза АТФ.
Рис. 6. Схема процессов световой фазы фотосинтеза
Место вышедших электронов молекулы хлорофилла П680, занимают электроны воды, так как вода под действием света подвергается фотолизу, где в качестве побочного продукта образуется кислород. Фотолиз происходит в полости тилакоида (рис. 7).
Рис. 7. Фотолиз воды
В фотосистеме І возбужденные электроны под действием фотона света также переходят на более высокий уровень и захватываются акцептором Y. В конце концов, электроны доходят от Y до переносчика – НАДФ, и, взаимодействуя с ионами водорода, выделенными при фотолизе воды, образуют восстановленный НАДФН. НАДФ расшифровывается как – никотинамидадениндинуклеотидфосфат.
Рис. 8. Взаимодействие фотосистемы I и фотосистемы II
Место вышедших электронов в молекуле П700 занимают электроны, полученные от фотосистемы II П680 (рис. 8). Таким образом, на свету электроны перемещаются от воды к фотосистемам II и I, и затем к НАДФ. Такой однонаправленный поток электронов носит название нециклического потока электронов, а образование АТФ, которое при этом происходит, носит название нециклического фотофосфорилирования. Таким образом, в световой фазе образуются АТФ и восстановленный НАДФ, богатые энергией, и в качестве побочного продукта реакции выделяется кислород.
Темновая фаза фотосинтеза. Если световая фаза протекает только на свету, то темновая фаза не зависит от света. Темновая фаза протекает в строме хлоропластов, куда переносятся богатые энергией соединения, а именно АТФ и восстановленный НАДФ, кроме этого, туда же поступает углекислый газ в качестве источника углеводов, который берется из воздуха и поступает в растения через устьица. В реакциях темновой фазы углекислый газ восстанавливается до глюкозы с помощью энергии, запасенной молекулами АТФ и НАДФ.
Превращение углекислого газа в глюкозу в ходе темновой фазы фотосинтеза получило название цикла Кальвина – по имени его первооткрывателя.
Первая стадия фотосинтеза – световая – происходит на мембранах хлоропласта в тилакоидах.
Вторая стадия фотосинтеза – темновая – протекает внутри хлоропласта, в строме.
Суммарное уравнение фотосинтеза выглядит следующим образом. При взаимодействии 6 молекул углекислого газа и 6 молекул воды образуется одна молекула глюкозы и выделяется шесть молекул кислорода. Этот процесс протекает на свету в хлоропластах у высших растений.
Таким образом, фотосинтез – процесс превращения вещества и энергии.