Задачи на фотосинтез егэ биология

Каталог заданий.
Фотосинтез

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

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

1. 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

1. 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

1. Источником водорода для восстановления углекислого газа в процессе фотосинтеза является

1) соляная кислота 2) угольная кислота 3) вода 4) углевод глюкоза

1. 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

1. Установите последовательность процессов, протекающих при фотосинтезе.

1) возбуждение электронов хлорофилла 2) синтез АТФ

3) фиксация СО2 4) поглощение квантов света молекулами хлорофилла

1. В световую фазу фотосинтеза используется энергия солнечного света для синтеза молекул

1) липидов 2) белков 3) нуклеиновых кислот 4) АТФ

1. Под воздействием энергии солнечного света электрон поднимается на более высокий энергетический уровень в молекуле

1) белка 2) глюкозы 3) хлорофилла 4) углекислого газа

1. 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

1. 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.

2. 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

1. 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

1. Ферменты, участвующие в процессе фотосинтеза, встроены в мембраны

1) митохондрий 2) эндоплазматической сети 3) лизосом 4) гран хлоропластов

1. Атомарный водород в процессе фотосинтеза освобождается за счет расщепления молекул

1) воды 2) глюкозы 3) жиров 4) белков

1. 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

1. В листьях растений интенсивно протекает процесс фотосинтеза. Происходит ли он в зрелых и незрелых плодах? Ответ поясните.

2. В растительных клетках, в отличие от животных, происходит

1) хемосинтез 2) фагоцитоз 3) фотосинтез 4) пиноцитоз

1. 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

1. Фотосинтез может происходить в растительных клетках, которые содержат

1) клеточные стенки 2) хромосомы 3) хлоропласты 4) цитоплазму

1. Фотолиз воды инициируется при фотосинтезе энергией

2. 1) солнечной 2) АТФ 3) тепловой 4) механической

3. Проследите путь водорода в световой и темновой стадиях фотосинтеза от момента его образования до синтеза глюкозы.

4. На образование молекул АТФ в процессе фотосинтеза используется энергия электронов молекулы

1) НАДФ+ 2) глюкозы 3) хлорофилла 4) воды

1. Фотосинтез в отличие от биосинтеза белка происходит в клетках

1) любого организма 2) содержащих хлоропласты

3) содержащих лизосомы 4) содержащих митохондрии

1. 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

1. Какой процесс не происходит в световую фазу фотосинтеза?

1) синтез АТФ 2) синтез НАДФ·Н₂ 3) фотолиз воды 4) синтез глюкозы

1. 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

1. Молекулы кислорода в процессе фотосинтеза образуются за счёт разложения молекул

1) глюкозы 2) воды 3) АТФ 4) углекислого газа

1. Как происходит преобразование энергии солнечного света в световой и темновой фазах фотосинтеза в энергию химических связей глюкозы? Ответ поясните.

2. В синтезе какого вещества участвуют атомы водорода в темновой фазе фотосинтеза?

1) АТФ 2) НАДФ·2Н 3) глюкозы 4) воды

1. 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. Переход электронов на более высокий энергетический уровень происходит в световую фазу фотосинтеза в молекулах

1) хлорофилла 2) воды 3) углекислого газа 4) глюкозы