Схема фотосинтеза
Здесь представлена схема фотосинтеза, который происходит в растениях.
История изучения фотосинтеза
Фамицын, Андрей Сергеевич, в своих исследованиях описывал концепцию окислительно-восстановительной сущности фотосинтеза. В 1960 году Юрием Соломоновичем Карпиловым был описан C4-фотосинтез, а в 1966 году Маршаллом Дэвинсоном Хэтчем и Чарльзом Роджером Слэком были представлены дальнейшие исследования этого процесса.
Значение фотосинтеза для эволюции
Фотосинтез играет важную роль в эволюции растений. Хлоропласты в клетках листа выполняют ключевые функции в процессе фотосинтеза. Его эффективность зависит от внешних факторов среды и взаимодействия фотосинтезирующих растений с окружающей средой.
Пластиды, фотосинтез
Строение хлоропластов
Хлоропласты покрыты двумя мембранами и содержат тилакоиды внутри. Граны тилакоидов увеличивают площадь внутренней мембраны хлоропласта для размещения ферментов фотосинтеза. В строме хлоропласта найдутся кольцевая ДНК и рибосомы.
Световая фаза фотосинтеза
- Поглощение кванта света хлорофиллом.
- Фотолиз (разложение воды) для возвращения электрона хлорофиллу.
- Электронотранспортная цепь и закачка протонов внутрь тилакоида.
- Выработка АТФ за счет движения протонов через АТФ-синтазу.
Темновая фаза фотосинтеза
Происходит в строме хлоропластов с участием углекислого газа, АТФ и НАДФ-Н, полученных в световой фазе, для синтеза глюкозы.
Данная статья готова, но может быть дополнена.
Световая и темновая фазы фотосинтеза
Название темновая обманчивое. Непосредственно для реакций темновой фазы свет не нужен, но для них нужны продукты световой фазы – АТФ и НАДФ-Н, поэтому в темноте (без световой фазы) темновая фаза идти не может.
Дополнительные материалы
Задания части 1 ЕГЭ
СУПЕР-ВТОРЫЕ
- Экспериментатор поместил в воду с освещенным аквариумным растением элодея 1 г гидрокарбоната натрия (пищевой соды). Как изменились:
- А) кислотность раствора
- Б) количество выделяемого элодеей кислорода
- В) количество выделяемого элодеей углекислого газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличилась, (2) уменьшилась, (3) не изменилась. Цифры в ответе могут повторяться.
- Экспериментатор освещал закрытый прозрачный сосуд с растениями элодеи настольной лампой в течение 30 минут, проводя замеры с помощью газоанализаторов. Как в этом закрытом прозрачном сосуде изменятся концентрации:
- А) кислорода
- Б) углекислого газа
- В) азота?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличится, (2) уменьшится, (3) не изменится.
- Экспериментатор исследовал жизнедеятельность комнатного растения бегонии в разных условиях. Как изменятся спустя сутки у растения, помещенного в тёмную комнату:
- А) интенсивность дыхания
- Б) активность ферментов световой фазы
- В) активность ферментов темновой фазы?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличится, (2) уменьшится, (3) не изменится.
- Исследователь поместил растения овса в герметичную освещенную камеру и повысил в ней концентрацию углекислого газа с 0,04% до 0,1%. Как спустя час у растений изменится:
- А) интенсивность дыхания
- Б) интенсивность фотосинтеза
- В) содержание кислорода в камере?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличится, (2) уменьшится, (3) не изменится.
- В эксперименте исследователь определял зависимость фотосинтеза у пшеницы от содержания газов в атмосфере. Как изменится интенсивность фотосинтеза при повышении на 1% концентрации:
- А) углекислого газа
- Б) азота
- В) кислорода?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличится, (2) уменьшится, (3) не изменится.
- Экспериментатор поместил зеленые проростки овса в темную камеру. Как спустя неделю у растений изменится:
- А) содержание хлорофилла в клетках листа
- Б) содержание крахмала в клетках листа
- В) длина проростка?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения: (1) увеличится, (2) уменьшится, (3) не изменится.
ЗАДАНИЯ ЧАСТИ 2 ЕГЭ
Дополнительные задания будут добавлены в ближайшее время. Следите за обновлениями.
ХЛОРОПЛАСТ
Особенности Строения и Функций Хлоропластов
Хлоропласты имеют несколько значимых особенностей, включая:
- Внутренние мембраны образуют кристы
- Многие реакции протекают в гранах
- Они служат для синтеза глюкозы
- Место синтеза липидов
- Состоят из двух различных частей
- Двумембранные органоиды
Процессы в Хлоропластах
Выберите три верных ответа из шести:
- Гидролиз полисахаридов
- Расщепление пировиноградной кислоты
- Фотолиз воды
- Расщепление жиров до жирных кислот и глицерина
- Синтез углеводов
- Синтез АТФ
Соответствие Процессам и Структурам
Установите соответствие между процессами и структурами, в которых они происходят:
A) Световая фаза – 3
B) Темновая фаза – 5
C) Запасание полисахаридов – 1
D) Репликация ДНК – 4
E) Синтез АТФ – 6
F) Выделение кислорода – 2
ХЛОРОПЛАСТЫ КРОМЕ
Термины и Признаки
Пластиды описываются различными терминами, за исключением двух:
- Пигмент
- Грана
Признаки строения и функций хлоропласта:
- Является двумембранным органоидом
- Имеет собственную замкнутую молекулу ДНК
Локализация Процессов в Хлоропластах
Определите локализацию процессов в хлоропластах:
- Использование АТФ – Строма
- Фотолиз воды – Тилакоид
- Возбуждение хлорофилла – Строма
- Образование пентозы – Тилакоид
- Перенос электронов по цепи ферментов – Строма
Световая Фаза
Выберите два верных ответа из пяти:
- Образуется кислород в результате разложения молекул воды
- Происходит синтез углеводов из углекислого газа и воды
- Полимеризация молекул глюкозы с образованием крахмала
- Осуществляется синтез молекул АТФ
- Энергия молекул АТФ расходуется на синтез углеводов
Световая фаза фотосинтеза
Три верных утверждения
| Номер | Утверждение |
|---|---|
| 1 | Фотолиз воды |
| 3 | Синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света |
| 5 | Использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов |
Кроме:
- Образование молекулярного кислорода
- Использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов
Световая последовательность
Установите последовательность процессов в световой фазе фотосинтеза.
- Поглощение хлорофиллом квантов света
- Синтез молекул АТФ за счет освобождаемой энергии
- Участие электрона в окислительно-восстановительных реакциях и освобождение энергии
- Возбуждение молекулы хлорофилла под влиянием энергии солнечного света
Темновая фаза фотосинтеза
Три верных ответа
- Протеканием процессов на внутренних мембранах хлоропластов
- Синтезом глюкозы
- Фиксацией углекислого газа
Кроме:
- Фотолиза воды
- Образования АТФ
- Протекания процессов в строме хлоропластов
ТЕМНОВАЯ КРОМЕ 1. Перечисленные ниже понятия, кроме двух, используются для описания темновой фазы фотосинтеза. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) фиксация углекислого газа 2) фотолиз 3) окисление НАДФ·2Н 4) грана 5) строма
2. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используют для описания темновой фазы фотосинтеза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) образование кислорода 2) фиксация углекислого газа 3) использование энергии АТФ 4) синтез глюкозы 5) возбуждение хлорофилла
СВЕТОВАЯ – ТЕМНОВАЯ 1. Установите соответствие между процессом фотосинтеза и фазой, в которой он происходит: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) образование молекул НАДФ-2НБ) выделение кислородаВ) синтез моносахаридаГ) синтез молекул АТФД) присоединение углекислого газа к углеводу
2. Установите соответствие между характеристикой и фазой фотосинтеза: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) фотолиз водыБ) фиксация углекислого газаВ) расщепление молекул АТФГ) возбуждение хлорофилла квантами светаД) синтез глюкозы
3. Установите соответствие между процессом фотосинтеза и фазой, в которой он происходит: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в правильной последовательности. А) образование молекул НАДФ*2НБ) выделение кислородаВ) синтез глюкозыГ) синтез молекул АТФД) восстановление углекислого газа
4. Установите соответствие между процессами и фазой фотосинтеза: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) полимеризация глюкозыБ) связывание углекислого газаВ) синтез АТФГ) фотолиз водыД) образование атомов водородаЕ) синтез глюкозы
5. Установите соответствие между фазами фотосинтеза и их характеристиками: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) осуществляется фотолиз водыБ) образуется АТФВ) кислород выделяется в атмосферуГ) протекает с затратами энергии АТФД) реакции могут протекать как на свету, так и в темноте
6сб. Установите соответствие между фазами фотосинтеза и их характеристиками: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) восстановление НАДФ+ Б) транспорт ионов водорода через мембрану В) протекает в гранах хлоропластов Г) синтезируются молекулы углеводов Д) электроны хлорофилла перемещаются на более высокий энергетический уровень Е) расходуется энергия АТФ
7сб. Установите соответствие между фазами фотосинтеза и их характеристиками: 1) световая, 2) темновая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) перемещение возбужденных электронов Б) образуется молекулярный кислород В) процессы происходят в строме хлоропласта
Г) фиксация неорганического углерода
Д) циклические реакции
Е) соединение водорода с переносчиком НАДФ+
8сб. Установите соответствие между процессами и стадиями фотосинтеза: 1) темновая, 2) световая. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) восстановление углерода
Б) окисление НАДФ·Н
В) возбуждение электрона в молекуле хлорофилла
Г) расщепление молекул воды
Д) присоединение углекислого газа к органическим веществам
Б) преобразование НАДФ-2Р в НАДФ+
СВЕТОВАЯ-ТЕМНОВАЯ РИС. 1. Установите соответствие между процессами и стадиями фотосинтеза, отмеченными на рисунке цифрами 1 и 2. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) фиксация углекислого газа Б) окисление НАДФ-Н В) фотофосфорилирование Г) выделение свободного кислорода Д) цикл Кальвина Е) возбуждение молекул хлорофилла
2. Установите соответствие между процессами и стадиями фотосинтеза, обозначенными цифрами 1, 2 на схеме выше. Запишите цифры 1-2 в порядке, соответствующем буквам. А) возбуждение электронов светом Б) формирование молекулы глюкозы В) фотолиз воды Г) восстановление углеводов Д) присоединение углекислого газа к сахарам Е) восстановление переносчиков водорода
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ 1. Установите правильную последовательность процессов, протекающих при фотосинтезе. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. 1) Использование углекислого газа2) Образование кислорода3) Синтез углеводов4) Синтез молекул АТФ5) Возбуждение хлорофилла
2. Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза. 1) преобразование солнечной энергии в энергию АТФ 2) образование возбуждённых электронов хлорофилла 3) фиксация углекислого газа 4) образование крахмала 5) преобразование энергии АТФ в энергию глюкозы
3. Установите последовательность процессов, протекающих при фотосинтезе. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) фиксация углекислого газа 2) расщепление АТФ и выделение энергии 3) синтез глюкозы 4) синтез молекул АТФ 5) возбуждение хлорофилла
4. Установите последовательность процессов фотосинтеза. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) возбуждение хлорофилла 2) накопление глюкозы 3) освобождение переносчика НАДФ+ 4) синтез АТФ 5) фиксация углекислого газа
5. Установите последовательность этапов фотосинтеза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. 1) синтез АТФ 2) возбуждение молекул хлорофилла 3) создание протонного градиента 4) фиксация молекулы углекислого газа 5) окисление переносчика электронов НАДФН
6. Установите последовательность этапов фотосинтеза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. 1) фотолиз воды 2) действие квантов света 3) фиксация неорганического углерода 4) образование НАДФ*2Н 5) синтез глюкозы 6) распад молекул АТФ
7. Установите последовательность процессов, происходящих при фотосинтезе. Запишите соответствующую последовательность цифр. 1) присоединение углекислого газа к рибулозе 2) транспорт электронов по переносчикам 3) возбуждение электрона светом 4) восстановление углеводов 5) синтез АТФ
8. Установите последовательность процесса фотосинтеза. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр. 1) переход возбужденных электронов на более высокий энергетический уровень 2) соединение неорганического углерода с С5-углеводом 3) образование АТФ 4) поступление квантов света в хлоропласт 5) образование глюкозы
ФОТОСИНТЕЗ 1. Все перечисленные ниже единицы, кроме трёх, используют для выражения интенсивности процесса фотосинтеза. Определите три единицы, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.1) миллиграммы СО2, выделенного 1 дм2 листа за 1 час 2) миллилитры О2, выделенного 1 дм2 листа за 1 час 3) миллиграммы сухого вещества, накопленного 1 дм2 листа за 1 час 4) миллилитры Н2О, испарённой 1 дм2 листа за 1 час 5) миллиграммы СО2, ассимилированного 1 дм2 листа за 1 час 6) миллилитры О2, поглощённого 1дм2 листа за 1 час
2. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Каковы особенности воздушного питания (фотосинтеза) растений? 1) процесс происходит в зеленых клетках растений 2) используется энергия окисления неорганических веществ 3) органические вещества расщепляются до углекислого газа и воды 4) в атмосферу выделяется углекислый газ 5) в атмосферу выделяется кислород 6) органические вещества образуются из неорганических на свету
ФОТОСИНТЕЗ КРОМЕ 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) Процесс не может происходить в клетках прокариот.
Установите соответствие между характеристиками и процессами, веществами фотосинтеза, обозначенными на схеме выше цифрами 1-4. Запишите цифры 1-4 в порядке, соответствующем буквам. А) представляет собой циклический процесс в строме Б) обеспечивает выделение кислорода В) содержит два остатка фосфорной кислоты Г) снабжает темновую фазу энергией Д) нуждается в энергии солнечного света Е) преобразуются углеводы
Установите соответствие между характеристиками и процессами, веществами фотосинтеза, обозначенными на схеме выше цифрами 1-4. Запишите цифры 1-4 в порядке, соответствующем буквам. А) источник углерода для растений Б) образуется в цикле Кальвина В) макроэргическое соединение Г) продукт темновой фазы Д) источник свободного кислорода Е) расщепляется в результате фотолиза
Установите соответствие между характеристиками и соединениями, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2, 3, 4. Запишите цифры 1-4 в порядке, соответствующем буквам. А) окисленный переносчик электрона Б) подвергается фотолизу В) восстанавливается до углеводов Г) источник выделяемого кислорода Д) источник энергии для цикла Кальвина Е) донор электронов для хлорофилла
Установите соответствие между характеристиками и веществами, обозначенными на схеме цифрами 3, 5, 8. Запишите эти цифры в порядке, соответствующем буквам. А) источник энергии для темновой фазы фотосинтеза Б) присоединяется к углеводам в реакциях цикла Кальвина В) подвергается фотолизу Г) служит источником углерода для синтеза сахаров Д) синтезируется на мембране тилакоидов Е) является источником электронов для транспорта в световой фазе
Установите соответствие между характеристиками и веществами, обозначенными на схеме цифрами 5, 6, 7. Запишите эти цифры в порядке, соответствующем буквам. А) источник энергии для темновой фазы фотосинтеза Б) является шестиуглеродным сахаром В) образуется в результате фотолиза Г) побочный продукт световых реакций Д) синтезируется на мембране тилакоидов Е) синтезируется в результате реакций цикла Кальвина
Установите соответствие между процессами и стадиями фотосинтеза, обозначенными цифрами 1 и 2 на схеме выше. Запишите эти цифры в порядке, соответствующем буквам. А) расщепление молекулы воды Б) окисление переносчиков водорода В) присоединение углекислого газа к углеводам Г) восстановление углеводов Д) образование АТФ Е) транспорт электронов в мембране
Установите соответствие между характеристиками и компонентами фотосинтеза, обозначенными цифрами на схеме. Запишите эти цифры в порядке, соответствующем буквам. Цифры в ответе могут повторяться. А) побочный продукт фотосинтеза Б) источник неорганического углерода В) грана
СОБИРАЕМ А) образуется в результате фосфорилирования
Установите соответствие между характеристиками и процессами, веществами фотосинтеза, обозначенными цифрами на схеме. Запишите цифры в порядке, соответствующем буквам. Цифры в ответе могут повторяться. А) вещество, являющееся источником углерода для синтезируемых органических веществ Б) фаза фотосинтеза, в которой происходит синтез АТФ В) фаза фотосинтеза, в которой происходит восстановление НАДФ+
Установите соответствие между характеристиками и процессами, веществами фотосинтеза, обозначенными цифрами на схеме. Запишите цифры в порядке, соответствующем буквам. Цифры в ответе могут повторяться. А) этап, на котором происходит фотофосфорилирование Б) служит донором электронов для световой фазы В) моносахарид
Установите соответствие между характеристиками и компонентами фотосинтеза, обозначенными цифрами на схеме. Запишите эти цифры в порядке, соответствующем буквам. Цифры в ответе могут повторяться. А) молекула глюкозы Б) НАДФ восстановленный В) реакция, при которой образуется кислород
СОБИРАЕМ 5) вещество, в котором непосредственно запасается энергия солнечного света
ЗНАЧЕНИЕ 1. Выберите три варианта. Каково значение фотосинтеза в природе? 1) обеспечивает организмы органическими веществами 2) обогащает почву минеральными веществами 3) обеспечивает организмы кислородом 4) обогащает атмосферу парами воды 5) обеспечивает все живое на Земле энергией 6) обогащает атмосферу молекулярным азотом
2. Выберите три варианта. 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
Проанализируйте таблицу «Реакции фотосинтеза». Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка. 1) окислительное фосфорилирование 2) окисление НАДФ-2Н 3) мембраны тилакоидов 4) гликолиз 5) присоединение углекислого газа к пентозе 6) образование кислорода 7) образование рибулозодифосфата и глюкозы 8) синтез 38 АТФ
Вставьте в текст «Синтез органических веществ в растении» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите выбранные цифры в порядке, соответствующем буквам. 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). Список терминов:1) дыхание2) испарение3) лейкопласт4) питание5) свет6) фотосинтез7) хлоропласт8) хлорофилл
Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены. (1) Клетки зелёных растений, используя энергию солнечного света, способны синтезировать органические вещества. (2) Исходными веществами для фотосинтеза служат углекислый газ и азот атмосферы. (3) Процесс фотосинтеза как в прокариотических, так и в эукариотических клетках происходит в хлоропластах. (4) В световой стадии фотосинтеза происходит синтез АТФ и разложение воды — фотолиз. (5) В темновой стадии фотосинтеза образуются глюкоза и кислород. (6) Энергия АТФ, запасённая в световой стадии, расходуется на синтез углеводов.
Установите соответствие между утверждениями и их правильностью: 1) правильно, 2) неправильно. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) Кислород выделяется всеми фотоавтотрофами. Б) Кислород, образующийся при фотосинтезе, выделяется из воды. В) Продуктами темновой стадии фотосинтеза являются глюкоза и кислород.