Фотосинтез. Хемосинтез Основные вопросы теории

Скачать 181.93 Kb.

Название	Фотосинтез. Хемосинтез Основные вопросы теории
Дата	08.04.2013
Размер	181.93 Kb.
Тип	Документы

Содержание

Сравнение нециклического и циклического
Атф, надфн, о
Хемосинтез осуществляют
2. Тесты с выбором одного правильного ответа
3. Тесты с выбором нескольких правильных ответов
4. Установите соответствие
Особенности обмена веществ
5. Установите последовательность

Тема 16.

Фотосинтез. Хемосинтез

1. Основные вопросы теории

Фотосинтез

Фотосинтез – процесс преобразования Е солнечного света в Е химических связей органических веществ клетками зеленых растений, некоторых бактерий, содержащих пигменты.

Фотосинтетическими пигментами являются:

Хлорофилл (а-d) – зеленый, поглощает красную и сине-фиолетовую часть спектра.
Бактериохлорофилл (а-е) – бледно-синий.
Каротиноиды: каротин – оранжевый, ксантофилл – желтый; поглощают сине-фиолетовую часть спектра.
Фикобилины: фикоциан – сине-фиолетовый, фикоэритрин – фиолетово-красный; поглощают зеленую часть спектра.

Фотосинтез – создание на свету из СО₂ и Н₂О органических веществ с помощью хлорофилла, при этом в атмосферу выделяется О₂

			hν
6СО₂	+	6Н₂О	→	С₆Н₁₂О₆	+	6О₂↑
			хлорофилл	глюкоза
							или
			hν
СО₂	+	Н₂О	→	[СН₂О]	+	О₂↑
			хлорофилл	органические вещества
	↓				↓
световая фаза				темновая фаза
в тилакоидах гран хлоропласта				в строме хлоропласта

(Видеофрагмент «Строение хлоропласта».)

Световая фаза

ециклический путь ē (нециклическое фотофосфорилирование).

ц

иклический путь ē (циклическое фотофосфорилирование).

К

ванты света (hν) поглощаются фотосистемой I, возбужденные светом ē выбрасываются из реакционного центра Р₇₀₀ и по цепи переносчиков ē (Р₄₃₀, ферредоксин, редуктаза ферредоксина) переносятся на НАДФ⁺, восстанавливая в НАДФН.

Возникшая при этом в реакционном центре Р₇₀₀ «дырка» заполняется ē, который возбуждается светом в фотосистеме II, в ее реакционном центре Р₆₈₀. Этот ē перемещается по цепи переносчиков (Z, пластохинон, цитохромы, пластоцианин) и заполняет «дырку» в фотосистеме I. По пути «вниз» этот богатый Е ē расходует ее на синтез АТФ из АДФ и Ф (фотофосфорилирование).

«Дырка», возникшая в фотосистеме II, заполняется ē, которые образуются в результате фотолиза воды

hν

2Н₂О → 4Н⁺+4ē + О₂↑

Таким образом, энергия света обеспечивает:

1. Синтез АТФ.

2. Восстановление НАДФ ⁺ в НАДФН.

3. Фотолиз воды, который поставляет ē для фотосистем I и II.

4. Фотолиз воды ведет к образованию О₂, который при фотосинтезе не используется.

В данном случае рассматривается нециклическое фотофосфорилирование.

Существует еще и циклическое фотофосфорилирование, при котором ē от Р₄₃₀ возвращаются на Р₇₀₀.

^ Сравнение нециклического и циклического

фотофосфорилирования

Фотофосфорилирование	Нециклическое	Циклическое
Путь ē	Нециклический	Циклический
Первый донор ē	Н₂О	Фотосистема I
Последний акцептор ē	НАДФ	Фотосистема I
Продукты	^ АТФ, НАДФН, О₂	АТФ
Участвующие фотосистемы	I, II	I

Темновая фаза

В строму хлоропласта поступают из световой фазы НАДФН, АТФ и из атмосферы СО₂, протекает цикл Кальвина, в результате синтезируется глюкоза:

1. Карбоксилирование – присоединение СО₂ к 5С РиБФ с образованием ФГК.

2. Восстановление ФГК до ТФ с использованием НАДФН и АТФ. Из 2 ТФ образуется конечный продукт – глюкоза.

3. Регенерация акцептора для СО₂ – РиБФ.

Наряду с наиболее распространенным циклом Кальвина (С₃–путь) для некоторых растений характерен путь Хэтча-Слэка (С₄–путь), при котором первыми продуктами фотосинтеза являются 4 С–кислоты (яблочная, ЩУК, аспарагиновая). С₄–растения: кукуруза, сорго, просо, сахарный тростник.

Фотосинтез у прокариот

Особенностями бактериального фотосинтеза являются:

Не выделяется О₂, нет фотолиза воды.
Донор Н – Н₂, Н₂S, органические соединения.
Нет фотосистемы II, только фотосистема I.
Главный пигмент – бактериохлорофилл.

Фотосинтезирующими бактериями являются:

зеленые серобактерии, пурпурные серобактерии (донор Н и ē – Н₂S);
пурпурные несерные бактерии (донор Н – органические соединения).

У сине-зеленых водорослей фотосинтез протекает, как у эукариот, только у них (сине-зеленых водорослей) нет хлоропластов, поэтому он происходит на фотосинтетических мембранах по всей цитоплазме.

Хемосинтез

Хемосинтез осуществляют бактерии, которые используют в качестве источника углерода СО₂, а Е получают за счет Е окислительно-восстановительных реакций. Хемосинтез открыл С.Н. Виноградский в 1889–1890 гг.

^ Хемосинтез осуществляют:

1. Бесцветные серобактерии. Обитают в водоемах, содержащих сероводород.

2H₂S + O₂→2H₂O +2S+E

2S + 3O₂+ 2H₂O →2H₂SO₄+ E

2. Нитрифицирующие бактерии. Осуществляют круговорот азота в природе, нитрификацию почв.

2NH₃+ 3O₂→ 2HNO₂ + 2H₂O +E Nitrosomonas

2 HNO₂+ O₂ → 2HNO₃ +E Nitrobacter

3. Железобактерии. Образуют руды железа (также образуются и руды марганца).

4FeCO₃ + O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃ + 4CO₂ +E

4. Водородные бактерии окисляют водород, образующийся при анаэробном разложении органических остатков

2H₂+ O₂ → 2H₂O + E Pseudomonas

^ 2. Тесты с выбором одного правильного ответа

1. Какой из перечисленных ниже процессов характерен для всех живых организмов?

а) хемосинтез;

б) фотосинтез;

в) обмен веществ и энергии;

г) спиртовое брожение.

2. Метаболизм в клетке состоит из процессов:

а) возбуждения и торможения;

б) пластического и энергетического обмена;

в) роста и развития;

г) транспорта гормонов и витаминов.

3. В обеспечении организма строительным материалом состоит значение:

а) энергетического обмена;

б) пластического обмена;

в) световой фазы фотосинтеза;

г) окисления органических веществ.

4. При нарушении пластического обмена прекращается снабжение клетки:

а) белками;

б) молекулами АТФ;

в) энергией;

г) кислородом.

5. Реакции окисления органических веществ в клетке, сопровождаемые синтезом молекул АТФ, за счет освобождаемой энергии называют:

а) энергетическим обменом;

б) пластическим обменом;

в) фотосинтезом;

г) хемосинтезом.

6. Кроме растений, к автотрофным организмам относят:

а) грибы-сапротрофы;

б) бактерии гниения;

в) хемосинтезирующие бактерии;

г) шляпочные грибы.

7. Животные не создают органические вещества из неорганических, поэтому их относят к:

а) автотрофам;

б) гетеротрофам;

в) прокариотам;

г) хемотрофам.

8. Растения, в отличие от животных, в процессе питания не используют:

а) энергию солнечного света;

б) готовые органические вещества;

в) углекислый газ и воду;

г) минеральные соли.

9. Хемосинтезирующие бактерии в экосистеме:

а) потребляют готовые органические вещества;

б) разлагают органические вещества до минеральных;

в) разлагают минеральные вещества;

г) создают органические вещества из неорганических.

10. К какой группе по способу питания относят бактерию дизентерийную палочку?

а) сапротрофы;

б) паразиты;

в) симбионты;

г) автотрофы.

11. Исходным материалом для фотосинтеза служат:

а) кислород и углекислый газ;

б) вода и кислород;

в) углекислый газ и вода;

г) углеводы.

12. Фотосинтез происходит:

а) в хлоропластах;

б) в лейкопластах;

в) в хромопластах;

г) в митохондриях.

13. В основе фотосинтеза лежит процесс превращения:

а) энергии света в энергию неорганических соединений;

б) энергии света в энергию органических соединений;

в) энергии органических соединений в энергию неорганических соединений;

г) энергии мелких органических молекул в энергию более крупных органических молекул.

14. Фотосинтез – это:

а) совокупность реакций биосинтеза;

б) совокупность всех ферментативных реакций клетки;

в) совокупность реакций расщепления;

г) синтез органических веществ за счет световой энергии.

15. Энергия возбужденных электронов в световой стадии используется для:

а) синтеза АТФ;

б) синтеза белков;

в) синтеза глюкозы;

г) расщепления углеводов.

16. Основу реакционного центра хлорофилла составляет атом:

а) Ca;

б) Mg;

в) Na;

г) Fe.

17. Фотолизом воды называется:

а) синтез АТФ;

б) разложение воды под действием света;

в) окисление глюкозы;

г) расщепление органических веществ.

18. При фотосинтезе кислород образуется в результате:

а) фотолиза воды;

б) разложения углекислого газа;

в) восстановления углекислого газа до глюкозы;

г) синтеза АТФ.

19. В каком случае правильно перечислены процессы, происходящие в световой фазе?

а) образование глюкозы, кислорода, АТФ;

б) возбуждение хлорофилла, синтез АТФ и фотолиз воды;

в) связывание углекислого газа, образование глюкозы и кислорода;

г) синтез АТФ и глюкозы.

20. Какое вещество участвует в процессе фотосинтеза?

а) НАД;

б) ФАД;

в) НАДФ;

г) кофермент А.

21. Хлорофилл в хлоропластах растительных клеток:

а) осуществляет связь между органоидами;

б) ускоряет реакции энергетического обмена;

в) поглощает энергию света в процессе фотосинтеза;

г) осуществляет окисление органических веществ в процессе дыхания.

22. Какие из перечисленных организмов способны к фотосинтезу?

а) дрожжи и холерный вибрион;

б) инфузория и белая планария;

в) ольха и цианобактерии;

г) мухомор и петров крест.

23. В клетках каких организмов содержится в десятки раз больше углеводов, чем в клетках животных?

а) бактерий-сапрофитов;

б) одноклеточных;

в) простейших;

г) растений.

24. Процесс фотосинтеза не происходит у:

а) раффлезии;

б) повилики;

в) заразихи;

г) все правильно.

25. Какая из названных реакций относится к темновой стадии фотосинтеза?

а) связывание рибулозобифосфата с углекислым газом;

б) возбуждение молекулы хлорофилла;

в) образование АТФ;

г) фотолиз воды.

26. Какие организмы осуществляют хемосинтез?

а) дрожжи;

б) железобактерии;

в) вирусы;

г) кишечная палочка.

27. При каких условиях фотосинтез не может продолжаться в темноте?

а) если в клетках отсутствует АТФ;

б) если нет кислорода;

в) если повышено содержание углекислого газа;

г) если отсутствует H.

28. Темновые реакции фотосинтеза протекают в:

а) строме хлоропластов;

б) рибосомах хлоропластов;

в) мембранах тилакоидов;

г) гранах.

29. Конечными продуктами реакций, вызываемых светом, являются:

а) АТФ, НАДФН, О₂;

б) углевод, О₂;

в) АТФ, углевод, О₂.

30. При повышении t выше 20 - 25⁰С скорость фотосинтеза снижается, потому что:

а) интенсивно начинает испаряться вода;

б) закрываются устьица, что препятствует проникновению СО₂;

в) начинается денатурация ферментов, катализирующих реакции фотосинтеза;

г) снижается возбуждение электронов в молекуле хлорофилла.

31. В ходе какого процесса в растительных клетках синтезируется АТФ?

а) световая стадия фотосинтеза;

б) темновая стадия фотосинтеза;

в) биосинтез белка;

г) редупликация ДНК.

32. Какой процесс происходит в темновой стадии фотосинтеза?

а) синтез АТФ;

б) образование кислорода;

в) синтез углеводов;

г) выделение кислорода.

33. Источником кислорода при фотосинтезе является:

а) вода;

б) углекислый газ;

в) глюкоза;

г) молочная кислота.

34. Энергия света при фотосинтезе используется на:

а) синтез АТФ и фотолиз воды;

б) разложение молекул АТФ;

в) синтез белков;

г) окисление глюкозы.

35. Свободный кислород образуется:

а) в темновой стадии;

б) постоянно;

в) при окислении углеводов;

г) в световой стадии.

^ 3. Тесты с выбором нескольких правильных ответов

1. Укажите, в чем заключается значение фотосинтеза:

а) обогащение атмосферы кислородом;

б) обогащение почвы солями азота;

в) расщепление биополимеров до мономеров;

г) окисление органических веществ до углекислого газа и воды;

д) обеспечение живых организмов энергией;

е) обеспечение живых организмов органическими веществами.

2. Какие процессы вызывает энергия солнечного света в листе?

а) образование молекулярного кислорода в результате разложения воды;

б) окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды;

в) синтез молекул АТФ;

г) расщепление биополимеров до мономеров;

д) расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты;

е) образование атомарного водорода при фотолизе воды.

3. В темновую фазу фотосинтеза, в отличие от световой, происходит:

а) фотолиз воды;

б) восстановление углекислого газа до глюкозы;

в) синтез молекул АТФ за счет энергии солнечного света;

г) соединение водорода с переносчиком НАДФ⁺;

д) использование энергии молекул АТФ на синтез углеводов;

е) образование молекул крахмала из глюкозы.

^ 4. Установите соответствие

1. Установите соответствие между характеристикой и процессом, к которому она относится.

Характеристика

Процесс

А) при образовании органических веществ используется солнечная энергия.

Б) при образовании органических веществ используется энергия, высвобождаемая при окислении неорганических веществ.

В) в атмосферу выделяется кислород.

Г) осуществляется растениями.

Д) осуществляется бактериями.

Е) открыт С.Н. Виноградским в 1889 г.

1) фотосинтез;

2) хемосинтез.

А	Б	В	Г	Д	Е

2. Установите соответствие между веществами и их функциями при фотосинтезе.

Вещества	Функции при фотосинтезе
А) пятиуглеродный сахар. Б) АТФ. В) НАДФ. Г) глюкоза.	1) исходное вещество для начала световых реакций; 2) конечный продукт темновой фазы; 3) исходное вещество для начала темновых реакций; 4) конечный продукт световой фазы.

А	Б	В	Г

3. Установите соответствие между особенностями обмена веществ и организмами, для которых эти особенности характерны.

^ Особенности обмена веществ

Организмы

А) использование энергии солнечного света для синтеза АТФ.

Б) использование энергии, заключенной в пище, для синтеза АТФ.

В) использование только готовых органических веществ.

Г) синтез органических веществ из неорганических.

Д) выделение кислорода в процессе обмена веществ.

1) автотрофы;

2) гетеротрофы.

А	Б	В	Г	Д

^ 5. Установите последовательность

1. Установите последовательность реакций и процессов световой фазы фотосинтеза:

А) электроны, выбитые светом, улавливаются акцепторами электронов и передаются по цепи транспорта электрона.

Б) фермент АТФаза синтезирует АТФ из АДФ и Ф.

В) электроны от воды через акцептор передаются в ФС-2.

Г) электроны от ФС-1 передаются по второй цепи транспорта к молекуле вещества-переносчика протонов – НАДФ.

Д) кванты света поглощаются ФС-1 и ФС-2, одновременно в тилакоидах происходит фотолиз воды.

2. Установите последовательность реакций темновой фазы фотосинтеза:

А) расщепление шестиуглеродного соединения на две трехуглеродные группы.

Б) соединение СО₂ с пятиуглеродным сахаром.

В) каждая из триоз принимает по одной фосфатной группе.

Г) объединение триоз, образование углеводов.

Д) каждая из триоз принимает по одному атому водорода.

3. Установите последовательность процессов фотосинтеза:

А) преобразование солнечной энергии в энергию АТФ.

Б) образование возбужденных электронов хлорофилла.

В) фиксация углекислого газа.

Г) образование крахмала.

Д) преобразование энергии АТФ в энергию глюкозы.

6. Дайте развернутый ответ на вопросы

1. Каковы основные отличия фотосинтеза от хемосинтеза?

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

плохо

не очень плохо

средне

хорошо

отлично

Ваша оценка:

	Вопросы по логопедии и дефектологии. I. Вопросы теории		Вопросы по логопедии и дефектологии. I. Вопросы теории
	Стр из цервикобрахиалгии некоторые вопросы теории		Общие вопросы теории детской игры в отечественной психологии
	1. Основные положения клеточной теории. Вклад Пуркине, Шванна, Вихрова и др в учение о клетке. Определение		Органическая химия. Основные положения теории строения органических соединений А. М. Бутлерова. Классификация
	Норенберг А. Е. Некоторые вопросы теории и практики термических ожогов, Свердловск, 1939		Основы теории сестринского дела. Этико-правовые вопросы в работе среднего медицинского персонала
	Научная программа основные научно-практические направления конгресса: Реформирование здравоохранения.		Норенберг, А. Е. Некоторые вопросы теории и практики термических ожогов: дис…канд мед наук. Свердловск,

Фотосинтез. Хемосинтез Основные вопросы теории

Похожие: