Разбираемся в теме «Фотосинтез и клеточное дыхание: сравнение»: тест с ответами и типичными ошибками

Фотосинтез и клеточное дыхание часто рисуют как две противоположные стрелки. Для общей схемы это удобно, но буквально процессы не являются одной и той же реакцией, запущенной назад: это разные многостадийные пути с разными ферментами, структурами и задачами.

Содержание статьи4 раздела

Четыре мини-кейса

Кейс A — темнотаСветозависимые реакции фотосинтеза прекращаются, но дыхание продолжается.
Кейс B — яркий деньЛист одновременно фотосинтезирует и дышит; чистый газообмен — их разность.
Кейс C — проростокПодземная ткань без света не фотосинтезирует, но получает ATP через дыхание.
Кейс D — водоросльФотосинтез идёт в хлоропласте, дыхательные этапы — в цитозоле и митохондриях.
Признак Фотосинтез Аэробное клеточное дыхание
Энергетический смысл Преобразование световой энергии и фиксация CO₂ Извлечение энергии из органических соединений для синтеза ATP
Главные структуры у эукариот Хлоропласт Цитозоль и митохондрии
Упрощённый газовый баланс CO₂ потребляется, O₂ образуется O₂ потребляется, CO₂ образуется

17 вопросов: сравнение через ситуации и причинные связи

Выберите один вариант в каждом задании. После нажатия «Проверить результат» появятся правильные ответы и объяснения. Открытые задания ниже не входят в автоматический балл.

1Что происходит с клеточным дыханием зелёного растения после переноса в темноту?

2Какой органоид является основным местом фотосинтеза у растений?

3Где начинается расщепление глюкозы при клеточном дыхании у эукариот?

4Почему фотосинтез и дыхание нельзя считать одной цепью реакций, просто обращённой назад?

5На ярком свету лист образует O₂ быстрее, чем потребляет его при дыхании. Что наблюдается как чистый газообмен?

6Что происходит с углеродом CO₂ в фотосинтезе?

7Какая характеристика лучше относится к аэробному клеточному дыханию?

8Проросток картофеля развивается в темноте за счёт запасённых веществ. Какой процесс обеспечивает большую часть его ATP?

9Почему растение нельзя описывать как организм, который только фотосинтезирует, но не дышит?

10Какой газ в школьной схеме потребляется при фотосинтезе и образуется при аэробном дыхании?

11Какой газ образуется при кислородном фотосинтезе и используется в аэробном дыхании?

12Клетка водоросли ярко освещена. Где одновременно могут идти фотосинтез и дыхание?

13Почему по факту «лист поглощает CO₂» нельзя заключить, что дыхание остановилось?

14Что объединяет фотосинтез и клеточное дыхание на уровне энергетики?

15В темноте концентрация CO₂ вокруг растения постепенно увеличивается. Какое объяснение вероятнее?

16Какое утверждение о химической энергии точнее?

17Если скорость фотосинтеза равна скорости дыхания по обмену CO₂, что можно ожидать от чистого потока CO₂?

Типичные ошибки после сравнения

«Растения дышат только ночью»Дыхание идёт и днём; меняется чистый баланс на фоне фотосинтеза.
«Это одна обратимая реакция»Итоговые вещества связаны, но пути многостадийны и различны.
«O₂ фотосинтеза берётся из CO₂»Молекулярный O₂ образуется из воды.

Открытые мини-кейсы

  1. Объясните газообмен листа на ярком свету, не говоря «дыхание остановилось». Критерий: названы оба процесса и их суммарный баланс.
  2. Почему подземный орган может активно дышать, но не фотосинтезировать? Критерий: свет + органический субстрат.
  3. Сформулируйте одно сходство и два различия фотосинтеза и дыхания. Критерий: различия касаются энергии, веществ или клеточных структур.
Ключ и объяснения — статический резерв

Если JavaScript недоступен, раскройте этот блок после самостоятельного выполнения теста.

  1. 1. B — Оно обычно продолжается, если есть органические субстраты. Клеточное дыхание не требует света как непосредственного источника энергии. В темноте фотосинтез прекращается, но клетки продолжают получать ATP из органических веществ.
  2. 2. A — Хлоропласт. У растений световые реакции и фиксация углерода организованы в хлоропластах. Дыхание, напротив, включает цитозоль и митохондрии.
  3. 3. C — В цитозоле, где идёт гликолиз. Гликолиз идёт в цитозоле и является первым этапом катаболизма глюкозы. При аэробных условиях последующие этапы связаны с митохондриями.
  4. 4. D — В них участвуют разные многостадийные пути, ферменты и энергетические механизмы. Итоговые уравнения выглядят противоположно по некоторым веществам, но реальные пути не являются простым обратным воспроизведением друг друга. Они используют разные ферменты и промежуточные соединения.
  5. 5. A — Чистый выход O₂ из листа. Оба процесса идут одновременно, но если образование O₂ при фотосинтезе выше его потребления дыханием, итогом будет чистое выделение кислорода. Это не означает остановку дыхания.
  6. 6. B — Он фиксируется и включается в органические соединения. CO₂ поставляет углерод для построения органических молекул. Молекулярный кислород фотосинтеза образуется из воды, а не является прямым превращением CO₂.
  7. 7. C — Использование O₂ на завершающих этапах переноса электронов и синтез ATP. При аэробном дыхании кислород служит конечным акцептором электронов в дыхательной цепи. Это позволяет эффективно синтезировать ATP и характерно не только для зелёных клеток.
  8. 8. D — Аэробное клеточное дыхание при наличии O₂. В темноте фотосинтез не поставляет новое органическое вещество. Запасённые соединения могут окисляться в дыхании и обеспечивать клетку ATP.
  9. 9. A — Его клетки нуждаются в ATP и используют клеточное дыхание. Растительные клетки имеют митохондрии и постоянно нуждаются в доступной энергии для транспорта, синтеза и других процессов. Фотосинтез и дыхание выполняют разные, но связанные функции.
  10. 10. C — Углекислый газ. CO₂ фиксируется в фотосинтезе и образуется при окислении органического углерода в аэробном дыхании. Реальный чистый обмен зависит от относительных скоростей процессов.
  11. 11. D — Кислород. Кислород образуется в световых реакциях и используется как конечный акцептор электронов при аэробном дыхании. Это одна из глобальных связей между процессами.
  12. 12. B — Фотосинтез — в хлоропласте, дыхательные этапы — в цитозоле и митохондриях. У фотосинтезирующего эукариота процессы пространственно разделены: фотосинтез связан с хлоропластом, а дыхание включает цитозоль и митохондрии. Поэтому они могут идти одновременно.
  13. 13. A — Чистый поток CO₂ отражает разность между фиксацией при фотосинтезе и образованием при дыхании. Оба процесса могут идти параллельно. Если фотосинтез потребляет CO₂ быстрее, чем дыхание его производит, внешний наблюдатель видит чистое поглощение CO₂.
  14. 14. C — Оба используют цепи переноса электронов и мембранные механизмы синтеза ATP. Хотя процессы выполняют разные задачи, оба используют перенос электронов через мембранные цепи и хемиосмотические механизмы. Конкретные комплексы и направления потоков различаются.
  15. 15. B — Дыхание продолжает образовывать CO₂, а фотосинтетическое потребление отсутствует. Без света фотосинтетическое потребление CO₂ прекращается, тогда как дыхание продолжает окислять органические вещества. Чистый баланс смещается к выделению CO₂.
  16. 16. D — Фотосинтез преобразует световую энергию и запасает её химически, а дыхание извлекает часть энергии для синтеза ATP. Энергия не возникает из ничего: фотосинтез преобразует входящую световую энергию. Дыхание переносит часть химической энергии питательных веществ в ATP, часть рассеивается как тепло.
  17. 17. A — Он будет близок к нулю. Когда потребление CO₂ фотосинтезом компенсирует его образование дыханием, внешний чистый поток может быть близок к нулю. При этом оба процесса продолжаются.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым