Фотосинтез теория
Фотосинтез — процесс образования органических соединений из неорганических благодаря преобразованию световой энергии в энергию химических связей.
Происходит в клетках зеленых растений при участии пигментов хлоропластов —хлорофиллов a и b (зеленые), каротиноидов(желтые), фикобиллинов(синие и красные).
1.Световая фаза.
Световая фаза фотосинтеза протекает только на свету в мембране тилакоидов граны. В этой фазе происходит поглощение хлорофиллом квантов света.
Под действием кванта света хлорофилл теряет электроны, переходя в возбужденное состояние.
Эти электроны передаются переносчиками на наружную, т.е. обращенную к матриксу поверхность мембраны тилакоидов, где накапливаются.
Одновременно внутри тилакоидов происходит фотолиз воды, т.е. ее разложение под действием света
2H2O → O2 +4H+ + 4e—
Образующиеся электроны передаются переносчиками к молекулам хлорофилла и восстанавливают их: молекулы хлорофилла возвращаются в стабильное состояние.
Ионы водорода, образовавшиеся при фотолизе воды, накапливаются внутри тилакоида. В результате внутренняя поверхность мембраны тилакоида заряжается положительно (за счет Н+), а наружная — отрицательно (за счет e—). По мере накопления по обе стороны мембраны противоположно заряженных частиц нарастает разность потенциалов. При достижении критической величины разности потенциалов сила электрического поля начинает проталкивать протоны через канал АТФ-синтетазы. Выделяющаяся при этом энергия используется для фосфорилирования молекул АДФ: АДФ + Ф → АТФ. Образование АТФ в процессе фотосинтеза под действием энергии света называются фотофосфорилированием.
Ионы водорода, оказавшись на наружной поверхности мембраны тилакоида, встречаются там с электронами и образуют атомарный водород, который связывается с молекулой-переносчиком водорода НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат):
2H+ + 4e— + НАДФ+ → НАДФ • H2
Таким образом, во время световой фазы фотосинтеза происходят три процесса: образование кислорода вследствие разложения воды, синтез АТФ, образование атомов водорода в форме НАДФ • H2. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ • H2 участвуют в процессах темновой фазы.
2.Темновая фаза фотосинтеза протекает в матриксе хлоропласта как на свету, так и в темноте и представляет собой ряд последовательных преобразований CO2, поступающего из воздуха, в цикле Кальвина. Осуществляются реакции темновой фазы за счет энергии АТФ. В цикле Кальвина CO2 связывается с водородом из НАДФ • H2 с образованием глюкозы.
Таким образом, благодаря фотосинтезу растения обеспечивают себя и все живое на Земле необходимыми органическими веществами и кислородом.
Тестовые задания
1. К пластическому обмену относится:
1) анаэробный гликолиз 2) биосинтез белков 3) биосинтез жиров 4) Б+В
2. В процессе энергетического обмена
1)из глицерина и жирных кислот образуются жиры 2)синтезируются молекулы АТФ
3)синтезируются неорганические вещества 4)из аминокислот образуются белки
3. В ходе пластического обмена происходит
1)окисление глюкозы 2)окисление липидов
3)синтез неорганических веществ 4)синтез органических веществ
4. При дыхании организм человека получает энергию за счет
1)окисления органических веществ 2)расщепления минеральных веществ
3)превращения углеводов в жиры 4)синтеза белков и жиров
5. В процессе дыхания растения обеспечиваются
1)водой 2)энергией
3)органическими веществами 4)минеральными веществами
6. Какие вещества служат универсальными биологическими аккумуляторами энергии в клетке?
1)белки 2)липиды 3)ДНК 4)АТФ
7. В синтезе АТФ не участвует такая структура клетки, как:
1) цитоплазма 2)ядро 3) митохондрии 4) хлоропласты
8. Анаэробным гликолизом называется:
1) совокупность всех реакций энергетического обмена 2) бескислородное расщепление глюкозы
3) окислительное фосфолирирование 4)расщепление АТФ
9. Энергия окисления глюкозы идет на:
1) образование кислорода 2) распад молекул – переносчиков водорода
3) синтез АТФ, а затем используется организмом 4) синтез углеводов
10. В процессе энергетического обмена не образуется:
1) гликоген 2) вода 3) углекислый газ 4) АТФ
11. Аэробный гликолиз идет:
1) в цитоплазме 2) в митохондриях 3) в пищеварительной системе 4) на рибосомах
12. Исходным материалом для фотосинтеза служит:
1) кислород и углекислый газ 2) вода и кислород
3) углекислый газ и вода 4) углеводы
13. Энергия возбужденных электронов в световой стадии фотосинтеза используется для:
1) синтеза АТФ 2) синтеза глюкозы 3) синтеза белков 4) расщепления углеводов
14. Фотолизом воды называется реакция:
1) 4Н+ + е + О2 = 2Н2О 2) 6СО2 + 6Н2О = С6Н12О6
3) 2Н2О = 4Н+ + 4е + О2 4) С6Н12О6 = СО2 + Н2О
15. В световой фазе фотосинтеза не происходит:
1) образования глюкозы 2) фотолиз воды 3) синтез АТФ 4) образования НАДФ∙Н
16. В результате фотосинтеза в хлоропластах образуется:
1) углекислый газ и кислород 2) глюкоза, АТФ, кислород
3) хлорофилл, вода, кислород 4)углекислый газ, АТФ, кислород
17. К пластическому обмену относится:
1) анаэробный гликолиз 2) биосинтез белков 3) биосинтез жиров 4) Б+В
18. В процессе энергетического обмена
1)из глицерина и жирных кислот образуются жиры 2)синтезируются молекулы АТФ
3)синтезируются неорганические вещества 4)из аминокислот образуются белки
19. В ходе пластического обмена происходит
1)окисление глюкозы 2)окисление липидов
3)синтез неорганических веществ 4)синтез органических веществ
20. 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
21. Конечные продукты кислородного окисления органических веществ – это:
1) АТФ и вода 2) кислород и углекислый газ 3) вода и углекислый газ 4) АТФ и кислород
22. Переход электронов на более высокий энергетический уровень происходит в световую фазу фотосинтеза в молекулах
1)хлорофилла 2)воды 3) углекислого газа 4) глюкозы
23. 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
24. Энергия, необходимая для мышечного сокращения, освобождается при
1)расщеплении органических веществ в органах пищеварения
2)раздражении мышцы нервными импульсами
3)окислении органических веществ в мышечных волокнах
4)синтезе АТФ в митохондриях
25. В процессе круговорота веществ содержащаяся в органических веществах энергия освобождается в результате
1)гниения 2)фотосинтеза 3) хемосинтеза 4) фотолиза
26. Углеводы в организме человека откладываются в запас в
1)печени и мышцах 3) поджелудочной железе
2)подкожной клетчатке 4) стенках кишечника
27. В бескислородной стадии энергетического обмена расщепляются молекулы
1)глюкозы до пировиноградной кислоты 2)белка до аминокислот
3)крахмала до глюкозы 4)пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды
27. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 10% от общего числа. Сколько нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле?
1)10% 2)20% 3) 40% 4) 90%
28. При фотосинтезе кислород образуется в результате
1)фотолиза воды 2)разложения углекислого газа
3)восстановления углекислого газа до глюкозы 4)синтеза АТФ
29. Как называют организмы, которым для нормальной жизнедеятельности необходимо наличие кислорода в среде обитания?
1)аэробными 2)анаэробными 3)гетеротрофными 4)автотрофными
30. В каких органоидах клеток человека происходит окисление пировиноградной кислоты с освобождением энергии?
1)рибосомах 2)ядрышке 3)хромосомах 4)митохондриях
31. На развитие растений используется энергия, которую организм получает в результате
1)роста и деления клеток
2)транспорта воды и минеральных веществ
3)расщепления органических веществ при дыхании
4)поглощения веществ из окружающей среды
В1 Соотнесите результаты, возникающие при энергетическом обмене и фотосинтезе.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЦЕССА ПРОЦЕССЫ
А) синтез глюкозы 1) Фотосинтез
Б) выделение кислорода 2) Энергетический обмен
В) распад глюкозы
Г) поглощение кислорода
Д) протекает в митохондриях
Е) протекает в хлоропластах
В2 Установите правильную последовательность процессов фотосинтеза
А) фотолиз воды
Б) синтез глюкозы
В) синтез АТФ
Г) распад АТФ
Д) фотон выбивает электрон из молекулы хлорофилла
Е) выделение кислорода
В 3. Какова последовательность процессов энергетического обмена в клетке?
A)расщепление биополимеров до мономеров
Б) лизосома сливается с частицей пищи, содержащей белки, жиры и углеводы
B)расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты и синтез двух молекул АТФ
Г) поступление пировиноградной кислоты в митохондрии
Д) окисление пировиноградной кислоты и синтез 36 молекул АТФ
В 4. Каково строение и функции митохондрий?
1)расщепляют биополимеры до мономеров
2)характеризуются анаэробным способом получения энергии
3)содержат соединённые между собой граны
4)имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах
5)окисляют органические вещества с образованием АТФ
6)имеют наружную и внутреннюю мембраны
В 5. Установите соответствие между особенностью процесса и его видом.
ОСОБЕННОСТЬ ПРОЦЕССА
A)происходит в хлоропластах
Б) состоит из световой и темновой фаз
B)образуется пировиноградная кислота
Г) происходит в цитоплазме
Д) конечный продукт — глюкоза
Е) расщепление глюкозы
| 
