Тест по биологии для самопроверки: «Устьица и газообмен листа»
Лист одновременно должен получать углекислый газ и сохранять воду. Устьица решают эту задачу динамически: отверстие между замыкающими клетками может открываться и закрываться, изменяя сопротивление диффузии газов и водяного пара.
Содержание статьи6 разделов
Мини-схема газообмена
CO₂ → ← O₂*
*при чистом преобладании фотосинтеза
водяной пар → наружу
Устьица не «закачивают» газы насосом. Молекулы перемещаются главным образом диффузией, а состояние пор меняет сопротивление этому потоку.
Три опоры
- Замыкающие клетки регулируют ширину устьичной щели.
- Открытые устьица облегчают поступление CO₂, но обычно усиливают потерю воды.
- Транспирация и газообмен связаны через устьица, но это разные понятия.
21 вопрос о строении, диффузии и водном балансе
Выберите один вариант в каждом задании. После нажатия «Проверить результат» появятся правильные ответы и объяснения. Открытые задания ниже не входят в автоматический балл.
Что повторить по ошибкам
- 1–5: строение устьичного аппарата, тургор и поступление CO₂.
- 6–14: чистый газообмен, транспирация, влажность и расположение устьиц.
- 15–21: экспериментальная логика и компромисс «CO₂ ↔ вода».
FAQ: четыре частые путаницы
Устьица открыты только днём?
У многих растений режим связан со светом, но универсального правила нет; у CAM-растений газообмен организован иначе.
Через устьица проходит только CO₂?
Нет. Через поры диффундируют CO₂, O₂ и водяной пар; чистое направление зависит от условий.
Транспирация и газообмен — одно и то же?
Нет. Транспирация — потеря воды, а газообмен включает перемещение CO₂ и O₂, хотя оба процесса зависят от устьиц.
Чем сильнее открыты устьица, тем всегда лучше?
Нет. Это облегчает поступление CO₂, но может усилить потерю воды.
Открытые задания
- Почему закрытие устьиц может быть одновременно полезным и затратным? Критерий: экономия воды + ограничение CO₂.
- Опишите путь CO₂ от воздуха до клетки мезофилла. Критерий: устьичная щель → межклетники → клетка.
- Предложите способ сравнить транспирацию двух листьев. Критерий: есть измеряемый показатель и одинаковые условия.
Ключ и объяснения — статический резерв
Если JavaScript недоступен, раскройте этот блок после самостоятельного выполнения теста.
- 1. C — Устьичную щель и регулирующие её замыкающие клетки. Устьичный аппарат включает пору и клетки, регулирующие её открытие. Это позволяет листу менять газообмен и водные потери, а не иметь постоянно открытое отверстие.
- 2. A — Диффундирует по градиенту концентрации. CO₂ проходит через устьичную щель и межклетники главным образом диффузией. Ксилема не является основным путём поступления атмосферного CO₂.
- 3. D — Облегчается поступление CO₂, но возрастает возможность потери воды. Открытая пора уменьшает сопротивление газообмену, поэтому CO₂ легче входит в лист. Одновременно водяной пар легче выходит, усиливая транспирацию.
- 4. B — Изменение тургора замыкающих клеток. Изменение содержания воды и тургора замыкающих клеток меняет их форму и ширину поры. Регуляция обратима и не требует разрушения тканей.
- 5. D — Уменьшается поступление CO₂ к фотосинтезирующим клеткам. Закрытие устьиц помогает экономить воду, но ограничивает диффузию CO₂. Если внутреннего CO₂ становится мало, фиксация углерода замедляется.
- 6. B — Нижняя поверхность часто меньше нагревается прямым солнцем и слабее обдувается. Размещение пор на более защищённой стороне может снижать испарение. Это распространённая, но не универсальная особенность: у разных видов распределение устьиц различается.
- 7. A — При чистом преобладании фотосинтеза O₂ может диффундировать наружу. Растение продолжает дышать и днём. Но если образование O₂ при фотосинтезе превышает его потребление дыханием, наблюдается чистый выход кислорода.
- 8. C — Через них идёт газообмен при дыхании и теряется водяной пар. Устьица участвуют в газообмене в целом и сильно влияют на транспирацию. Их функция связана с балансом CO₂ и воды, а не только с одной реакцией фотосинтеза.
- 9. D — Лист с 0,08. Низкая устьичная проводимость означает большее сопротивление переносу газов через поры. Поэтому лист со значением 0,08 сильнее ограничивает обмен.
- 10. A — Снижение потери воды и возможное снижение поступления CO₂. Закрытие устьиц уменьшает водные потери, но одновременно ограничивает главный путь поступления CO₂. Водосбережение может сопровождаться снижением фотосинтеза.
- 11. B — Потеря воды растением преимущественно в виде водяного пара. Транспирация — потеря воды надземными органами, в значительной степени через устьица. Она связана с газообменом, но не является синонимом фотосинтеза.
- 12. C — Газообмен через устьица уменьшится. Блокирование поверхности с множеством устьиц повышает сопротивление обмену газов и водяного пара. Это может уменьшить поступление CO₂ и транспирацию.
- 13. D — Они регулируют открытие поры изменением своего состояния. Замыкающие клетки живые и способны менять тургор, что изменяет форму пары клеток и ширину поры. Это основа быстрой устьичной регуляции.
- 14. A — Становится меньше градиент водяного пара между листом и воздухом. Чем меньше разница по содержанию водяного пара между внутренними пространствами листа и окружающим воздухом, тем слабее движущая сила диффузии воды наружу.
- 15. C — Фраза слишком абсолютна: степень закрытия бывает разной, а часть CO₂ уже находится внутри. Полное и длительное закрытие сильно ограничивает поступление CO₂, но реакция не обязана быть мгновенным переходом к нулю. Реальные листья имеют внутренний CO₂ и разную степень закрытия пор.
- 16. B — Сравнить потерю воды и устьичную проводимость при контролируемых условиях. Нужны показатель водных потерь и оценка состояния устьиц при контролируемых условиях. Если одновременно менять много факторов, причинный вывод станет неоднозначным.
- 17. D — Они создают воздушные пространства, по которым газы распространяются внутри листа. Воздушные пространства мезофилла связывают устьичные поры с поверхностями фотосинтезирующих клеток. Это сокращает путь диффузии газов внутри листа.
- 18. B — У второго ниже устьичная проводимость. Чем уже пора, тем выше сопротивление диффузии и ниже устьичная проводимость. Другие перечисленные изменения из степени открытия напрямую не следуют.
- 19. C — Газы движутся диффузией, а направление зависит от концентраций и баланса процессов. Устьица создают регулируемый путь, но не выталкивают газ как насос. Чистое направление потока определяется градиентом концентрации и соотношением фотосинтеза и дыхания.
- 20. A — CO₂ продолжал потребляться при фотосинтезе, а поступление извне уменьшилось. Если фиксация CO₂ продолжается, а диффузия извне ограничена, внутренний CO₂ может снижаться. Это связывает устьичную проводимость с доступностью субстрата фотосинтеза.
- 21. D — Между поглощением CO₂ и сохранением воды. Для фотосинтеза нужен CO₂, но открытие пор одновременно облегчает потерю воды. Поэтому устьичная регуляция балансирует углеродное питание и водный режим.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
