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!
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
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 некоторыми бактериями; 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 неорганических; 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 углекислого газа; Б) используется энергия АТФ; В) возбуждается молекула хлорофилла; Г) в результате реакций образуются молекулы глюкозы; Д) происходит фотолиз воды; Е) путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ синтезируется АТФ. |
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 возбуждается молекула хлорофилла; В) характерен для автотрофных организмов; Г) в качестве матрицы используется молекула и-РНК; Д) свободный кислород образуется при фотолизе воды; 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 |
4489. На листьях водных растений видны скопления мелких пузырьков газа. Укажите, какой это газ, в результате какого процесса он образуется и из какого вещества.
1) На листьях под водой скапливается кислород
2) Кислород является продуктом светозависимой (световой) фазы фотосинтеза, образуется в ходе фотолиза воды как побочный продукт, после чего удаляется из растения
P.S. Следует выбирать именно кислород, а не углекислый газ. Углекислый газ быстро растворяется в воде (вспомните, что углекислый газ растворяется в плазме крови и переносится плазмой, а кислороду нужно обязательно соединиться с гемоглобином, чтобы переноситься с кровью).
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 4489.
Рассмотрите рисунок и выполните задания 5 и 6.
4500. Установите соответствие между признаками и фазами фотосинтеза, обозначенными цифрами на схеме выше: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРИЗНАКИ
А) происходит фотолиз воды
Б) светонезависимая фаза
В) образуется НАДФ⋅Н
Г) включает цикл Кальвина
Д) восстанавливается углекислый газ
Е) выделяется кислород
ФАЗЫ ФОТОСИНТЕЗА
1) 1
2) 2
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 4500.
4525. Как изменится содержание кислорода и углекислого газа в комнате, где разместили много растений на ночь?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 4525.
4626. Установите последовательность процессов фотосинтеза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) возбуждение электронов хлорофилла
2) образование НАДФ*2H
3) акцептирование углекислого газа
4) фотолиз воды
5) синтез глюкозы
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 4626.
4637. Как изменится температура воздуха в двух комнатах, в одной из которых размещено много растений, а в другой растений нет?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) не изменится
2) уменьшится
3) увеличится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой величины. Цифры в ответе могут повторяться.
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 4637.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще
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 некоторыми бактериями; 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 неорганических; 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 углекислого газа; Б) используется энергия АТФ; В) возбуждается молекула хлорофилла; Г) в результате реакций образуются молекулы глюкозы; Д) происходит фотолиз воды; Е) путем присоединения остатка фосфорной кислоты к АДФ синтезируется АТФ. |
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 возбуждается молекула хлорофилла; В) характерен для автотрофных организмов; Г) в качестве матрицы используется молекула и-РНК; Д) свободный кислород образуется при фотолизе воды; Е) присущ всем живым клеткам. |
1) биосинтез белка; 2) фотосинтез. |
Ответы
ПРОВЕРОЧНАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ «ФОТОСИНТЕЗ»
(подготовка к ЕГЭ)
Часть А
Часть В
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
БАБААБ |
ЕДВАГБ |
221112 |
356 |
136 |
221211 |
122121 |
Краткое описание документа:
Фотосинтез
-
В световую стадию фотосинтеза в клетке за счет энергии солнечного света происходит:
-
Образуется молекулярный кислород в результате разложения воды
-
Происходит синтез углеводов из углекислого газа и воды
-
Происходит полимеризация молекул глюкозы с образованием крахмала
-
Осуществляется синтез молекул АТФ
-
Энергия молекул АТФ расходуется на синтез углеводов
-
Происходит разложение воды на протоны и атомы водорода
-
В темновую фазу фотосинтеза в отличие от световой происходит:
-
Фотолиз воды
-
Восстановление СО2 до глюкозы
-
Синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света
-
Соединение водорода с переносчиком НАДФ+
-
Использование энергии молекул крахмала из глюкозы
-
Установите правильную последовательность процессов, протекающих при фотосинтезе.
1) использование углекислого газа
2) образование кислорода
3) синтез углеводов
4) синтез молекул АТФ
5) возбуждение хлорофилла
4. Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза.
1) Преобразование солнечной энергии в энергию АТФ.
2) Возбуждение светом электронов хлорофилла.
3) Фиксация углекислого газа.
4) Образование крахмала.
5) Использование энергии АТФ для синтеза глюкозы.
5. Укажите правильную последовательность реакций фотосинтеза
1) образование глюкозы
2) образование запасного крахмала
3) поглощение молекулами хлорофилла фотонов (квантов света)
4) соединение СО2 с рибулозодифосфатом
5) образование АТФ и НАДФ · Н
6. Установите правильную последовательность процессов, протекающих при фотосинтезе.
1) восстановление НАДФ+ до НАДФ · 2Н
2) поглощение квантов света молекулами хлорофилла
3) фиксация СО2
4) переход электронов в возбуждённое состояние
5) синтез глюкозы
Ответы: 1)146 2)256 3)52413 4) 21354 5) 35412 6) 24135
Все
живые существа нуждаются в пище и питательных веществах. Питаясь, они
используют энергию, запасенную, прежде всего, в органических соединениях –
белках, жирах, углеводах. Гетеротрофные организмы используют пищу растительного
и животного происхождения, уже содержащую органические соединения. Растения же
создают органические вещества в процессе фотосинтеза.
Исследования в области
фотосинтеза начались в 1630 г. экспериментами голландца ван Гельмонта. Он
доказал, что растения получают органические вещества не из почвы, а создают их
самостоятельно. Джозеф Пристли в 1771 г. доказал «исправление» воздуха
растениями. Помещенные под стеклянный колпак они поглощали углекислый газ,
выделяемый тлеющей лучиной.
В
настоящее время установлено, что фотосинтез – это процесс образования органических
соединений из СО2 и воды с использованием энергии света и проходящий в
хлоропластах зеленых растений и зеленых пигментах некоторых фотосинтезирующих
бактерий.
Хлоропласты
и складки цитоплазматической мембраны прокариот содержат зеленый пигмент –
хлорофилл, молекула которого способна возбуждаться под действием солнечного
света, отдавать свои электроны и перемещать их на более высокие энергетические
уровни. Этот процесс можно сравнить с подброшенным вверх мячом. Поднимаясь, мяч
запасается потенциальной энергией; падая, он теряет ее. Электроны не падают
обратно, а подхватываются переносчиками электронов (НАДФ+ –
никотинамиддифосфат). При этом энергия, накопленная ими ранее, частично
расходуется на образование АТФ. Продолжая сравнение с подброшенным мячом, можно
сказать, что мяч, падая, нагревает окружающее пространство, а часть энергии
падающих электронов запасается в виде АТФ. Процесс фотосинтеза подразделяется
на реакции, вызываемые светом, и реакции, связанные с фиксацией углерода:
световую и темновую фазы.
Световая фаза – это этап, на
котором поглощенная хлорофиллом энергия света преобразуется в электрохимическую
энергию в цепи переноса электронов. Осуществляется на свету, в мембранах гран
при участии белков – переносчиков и АТФ-синтетазы.
Реакции,
вызываемые светом, происходят на фотосинтетических мембранах гран хлоропластов:
1)
возбуждение электронов хлорофилла квантами света и их переход на более высокий
энергетический уровень;
2)
восстановление акцепторов электронов – НАДФ+ до НАДФ • Н
2Н+
+ 4е- + НАДФ+ → НАДФ • Н;
3)
фотолиз воды: 2Н2О → 4Н+ + 4е- + О2.
Данный
процесс происходит внутри тилакоидов –
складок внутренней мембраны хлоропластов, из которых формируются граны – стопки
мембран.
Результаты
световых реакций:
фотолиз воды с
образованием свободного кислорода,
cинтез АТФ за
счёт энергии световых квантов (фотофосфорилирование),
восстановление
НАДФ+ до НАДФ • Н.
Темновая фаза – процесс
преобразования СО2 в глюкозу в строме (пространстве между гранами)
хлоропластов с использованием энергии АТФ и НАДФ • Н.
Результат
темновых реакций: превращение углекислого газа в глюкозу, а затем в крахмал.
Помимо молекул глюкозы в строме происходит образование, аминокислот,
нуклеотидов, спиртов.
Значение
фотосинтеза:
1)
образуется
свободный кислород, который необходим для дыхания организмов и образования
защитного озонового экрана (предохраняющего организмы от вредного воздействия
ультрафиолетового излучения);
2)
производство
исходных органических веществ — пищи для всех живых существ;
3)
снижение
концентрации диоксида углерода в атмосфере.
Фотосинтез — механизмы, этапы, реакции, значение. Тренируемся и готовимся в ЕГЭ
Инструкция к тесту
Внимательно читайте задания. В тесте есть вопросы с выбором одного ответа, вопросы с выбором нескольких ответов, вопросы на установление последовательности и на установление соответствия.
Количество вопросов в тесте:
17