Темновая и световая фаза фотосинтеза: ЕГЭ по биологии

Содержание
Будущие выпускники школ, выполняя задание про фотосинтез в ЕГЭ, могут столкнуться с примерами, которые вызовут у них некоторые сложности. Следует хорошо разобраться с вопросами по данной теме.
В этой статье вы узнаете про фотосинтез в ЕГЭ и после чего научитесь легко решать сложные примеры.
Что такое фотосинтез?
Это реакция обмена, осуществляемая поэтапно с ферментами, при которой органические вещества подвергаются синтезированию, а сама энергия затрачивается на данную реакцию, и она возникает благодаря хлоропластам. В них выполняются темновая и световая фазы фотосинтеза. Последние содержат хлорофилл, благодаря которому растения имеют оттенок зелени.
Простое объяснение:
- Представим, что растение — это маленькая фабрика, которая делает свою еду. Она использует три очень важных компонента: солнечный свет, вода и углекислый газ, который мы выдыхаем. Так вот, растение как бы «дышит» воздухом через свои листочки и «впитывает» солнечный свет с помощью своих листьев. Затем оно берет воду из почвы через корни.
- Когда растение получает указанные выше компоненты, оно начинает специальный химический процесс в своих листьях, который называется фотосинтез. В результате этого процесса растение производит питательные вещества, которые оно использует как еду, чтобы расти и становиться больше и крепче.
- Выделяется кислород в воздух, которым мы дышим!
Это прекрасная «взаимопомощь» между нами и растениями.
Процесс фотосинтеза в биологии: разбираем поэтапно
При подготовке к ЕГЭ по теме фотосинтеза необходимо изучить такие основные процессы:
- Световая фаза на тилакоидах (ТД) осуществляется в хлоропластах, которые содержат хлорофилл.
- На ТД проникает световой квант, после чего возбуждает молекулу хлорофилла.
- Начинается фотосинтез.
- В итоге происходит выделение АТФ.
- Параллельно с этим начинается водный фотолиз.
- Молекула H2O распадается на O2 и H2.
- Кислород (О2) в фотосинтезе — сильный окислитель.
- Растения выбрасывают О2 в качестве побочного продукта в атмосферу.
В последовательности процессов фотосинтеза участвует не только H2 и O2, но и молекула НАДФ, которая переносит Н2 из одной части клетки в другую, помогая завершить световую фазу.
Как в фотосинтезе происходит темновая фаза?
Эта фаза осуществляется внутри хлоропласта в строме, и в ней используются продукты из световой фазы. В строме обрабатываются НАДФ с Н2 и АТФ, а также углекислый газ из атмосферы.
Сложный цикл Кальвина превращает H2 в глюкозу — основной сахар растения. Глюкоза после чего превращается в крахмал, служа запасом энергии для растения.
Примеры с решениями
Простое задание по биологии на тему фотосинтеза в ЕГЭ:
Понятие «Фотосинтез». Какое толкование из приведённых ниже описывает этот термин?
a) Распад органических веществ с выделением энергии.
b) Превращение световой энергии в химическую с помощью хлорофилла.
c) Дыхание клеток с потреблением кислорода.
Ответ: b)
Задание 2:
Какое вещество выделяется в результате фотосинтеза?
a) Н20.
b) О2.
c) Н2.
Ответ: b)
Задание 4:
Что из перечисленного необходимо для фотосинтеза?
a) Свет, Н20, О2.
b) Свет, Н20, Н2.
c) Н20, О2, Н2.
Ответ: b)
Сложное задание в ЕГЭ
Ниже приведем пример одного из самых сложных заданий в схеме фотосинтеза на ЕГЭ:
Вопрос: В чем состоит световая фаза фотосинтеза и какие молекулы в ней участвуют?
Ответ: Световая фаза фотосинтеза осуществляется в хлоропластах клеток. В данном процессе энергетический свет преобразуется в энергию.
Основной задачей этого процесса является захват энергии света и её превращение в АТФ (аденозинтрифосфате) — основной источник энергии в клетках и НАДФН2 — никотинамидадениндинуклеотидфосфат, кофермент, используемый в биохимических реакциях.
Молекулы, участвующие в этой фазе:
- Фотосистемы I и II: это белковые комплексы, содержащие специальные вещества (хлорофиллы) и принимают световые кванты, инициируя транспорт электронов.
- Электрон-транспортная цепь: электроны передаются от II к I через электрон-транспортную цепь.
- Ферроксицид: молекула, передающая электроны от II к цитохрому b6f.
- Ферредоксин: молекула, которая переносит электроны от цитохрома b6f к ферроксициду и далее к I.
- Ферредоксин-НАДФ-редуктаза: фермент, использующий энергию электронов, чтобы превратить НАДФ+ в НАДФН2.
Здесь участвуют разные молекулы, такие как фотосистемы I и II, а также электрон-транспортная цепь, ферроксицид, ферредоксин и ферредоксин-НАДФ-редуктаза. Они работают вместе, чтобы передавать электроны и при этом превращать энергию светового типа в химическую.
Далее, эта химическая энергия применяется для остальных процессов, позволяющих растению активно развиваться.
Фотосинтез обеспечивает атмосферу Земли кислородом, защитой от опасного ультрафиолета и пищей для всех живых существ.