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.
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
- Объясните газообмен листа на ярком свету, не говоря «дыхание остановилось». Критерий: названы оба процесса и их суммарный баланс.
- Почему подземный орган может активно дышать, но не фотосинтезировать? Критерий: свет + органический субстрат.
- 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. 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. A — Хлоропласт. У растений световые реакции и фиксация углерода организованы в хлоропластах. Дыхание, напротив, включает цитозоль и митохондрии.
- 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. D — Кислород. Кислород образуется в световых реакциях и используется как конечный акцептор электронов при аэробном дыхании. Это одна из глобальных связей между процессами.
- 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. 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. 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. 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. 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. 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.
