Контроль знаний по теме «Хлоропласт: строение и функции»: тест с ответами и объяснениями
Хлоропласт удобно изучать не как набор терминов, а как систему компартментов: оболочка регулирует обмен, тилакоиды преобразуют световую энергию, а строма связывает эту энергию с фиксацией углерода. Начните с короткой разминки, затем переходите к основному тесту.
Содержание статьи6 разделовПоказатьСкрыть
Разминка: четыре утверждения
Отметьте мысленно или галочкой «верно/неверно». Ответы специально не раскрываются до основного разбора.
1. Фотосистемы встроены в тилакоидную мембрану.
2. Строма и тилакоидный просвет — один и тот же компартмент.
3. Грана состоит из стопки тилакоидов.
4. Наличие собственной ДНК делает хлоропласт полностью независимым от ядра.
Тилакоидный просвет: временное накопление H⁺ и часть химии фотолиза воды.
Строма: ферменты фиксации углерода, собственная ДНК и рибосомы органоида.
Оболочка: отделяет органоид от цитозоля и участвует в контролируемом обмене.
Исправьте неверные рассуждения
«Граны делают глюкозу напрямую». Граны увеличивают площадь тилакоидной мембраны; углерод фиксируется в строме через отдельные ферментативные реакции.
«Собственная ДНК означает автономность». Хлоропласт полуавтономен: многие его белки кодируются ядром и импортируются.
«Кислород — единственный продукт работы хлоропласта». Выделение O₂ сопровождает световые реакции, а функциональный смысл фотосинтеза включает образование ATP/NADPH и фиксацию углерода.
Что повторить по ошибкам
Ошибки в 1–6 и 11–16 указывают на пробелы в компартментах и тилакоидной системе. Ошибки в 7–10 и 18–19 — повод повторить полуавтономность хлоропластов и связь строения с функцией. Если трудны 8, 13, 15 и 17, вернитесь к роли протонного градиента и ATP-синтазы.
Открытые мини-задания
1. По памяти нарисуйте хлоропласт и подпишите оболочку, строму, грану и отдельный тилакоид. Критерий: подписи должны соответствовать реальным компартментам и не смешивать грану с одним тилакоидом.
2. Объясните, почему повреждение тилакоидной мембраны влияет на цикл Кальвина, хотя его ферменты находятся в строме. Критерий: связь через снижение ATP и NADPH.
3. Назовите два признака, по которым хлоропласт можно отличить от митохондрии на удачной микрофотографии. Критерий: тилакоиды/граны и характер внутренней мембранной организации.
Ключ и объяснения
1. B — Тилакоидная мембрана. Фотосистемы, переносчики электронов и ATP-синтаза встроены в тилакоидную мембрану. Строма окружает тилакоиды, но сама не является местом расположения этих мембранных комплексов.
2. D — Стопку тилакоидов. Грана — это стопка уплощённых тилакоидных дисков. Такое устройство увеличивает площадь тилакоидной мембраны, где протекают светозависимые реакции.
3. A — В строме. Цикл Кальвина идёт в строме хлоропласта. Он использует ATP и NADPH, образованные светозависимыми реакциями, для восстановления углерода, фиксированного из CO₂.
4. C — Двойная оболочка и внутренние стопки мембранных дисков. Для хлоропласта характерны двойная оболочка и развитая внутренняя тилакоидная система, часто собранная в граны. Эти признаки надёжнее, чем размер или условная окраска изображения.
5. B — Увеличивает площадь для светозависимых реакций. Чем больше площадь тилакоидной мембраны, тем больше на ней может размещаться фотосистем, переносчиков электронов и ATP-синтазы. Это создаёт структурную основу для интенсивного преобразования световой энергии.
6. A — Высокая концентрация H⁺ во время работы световой цепи. При светозависимых реакциях протоны накапливаются в тилакоидном просвете. Разность концентраций H⁺ по обе стороны мембраны используется ATP-синтазой для синтеза ATP.
7. D — Хлоропласт содержит собственную ДНК, но многие его белки кодируются ядром. Хлоропласты имеют собственный геном, однако он кодирует лишь часть необходимых компонентов. Большинство белков хлоропласта кодируется ядерными генами и импортируется в органоид.
8. B — Нарушится образование ATP и NADPH на свету. Ключевые белковые комплексы светозависимых реакций находятся в тилакоидной мембране. Поэтому её повреждение прежде всего нарушит поток электронов, протонный градиент и образование ATP/NADPH.
9. C — Строма — основные реакции фиксации углерода. В строме находятся ферменты цикла Кальвина и других метаболических путей. Граны специализируются на размещении тилакоидных мембран, а не на хранении всей клеточной ДНК.
10. A — Поглощение света фотосистемами. Хлорофилл входит в светособирающие комплексы и реакционные центры фотосистем. Его уменьшение снижает способность улавливать световую энергию для первичных фотохимических процессов.
11. B — Разные мембраны создают отдельные компартменты для разных процессов. Компартментализация позволяет разделить транспорт через оболочку и светозависимые реакции тилакоидов. Отдельный тилакоидный просвет особенно важен для формирования протонного градиента.
12. D — Наличие тилакоидов, часто собранных в граны. И хлоропласты, и митохондрии имеют двойную оболочку, собственную ДНК и механизмы синтеза ATP. Тилакоидная система с фотосистемами характерна именно для хлоропластов фотосинтезирующих эукариот.
13. C — Для световой цепи нужны мембранно организованные переносчики и градиент H⁺. Электрон-транспортные комплексы должны быть организованы в мембране, разделяющей два водных компартмента. Без такой мембраны невозможно поддерживать протонный градиент, необходимый для фотосинтетического фосфорилирования.
14. A — Резкое уменьшение числа тилакоидов. Фотосистемы находятся именно в тилакоидной мембране. Поэтому уменьшение числа тилакоидов уменьшает доступную площадь для фотохимических комплексов.
15. D — Снизится образование ATP за счёт протонного градиента. ATP-синтаза использует поток протонов из тилакоидного просвета в строму для фосфорилирования ADP. При её блокировке светозависимое образование ATP резко снижается.
16. B — Органоид имеет большую внутреннюю тилакоидную поверхность. Много гран означает развитую систему тилакоидных мембран. Однако фиксация углерода идёт главным образом в строме, поэтому неверно переносить весь фотосинтез внутрь гран.
17. C — Разделение стромы и тилакоидного просвета мембраной позволяет создать электрохимический градиент. Тилакоидная мембрана разделяет компартменты и несёт белковые комплексы переноса электронов. Благодаря этому световая энергия преобразуется в электрохимический градиент и далее в химическую энергию ATP и NADPH.
18. A — Он также участвует в фиксации углерода и синтезе органических соединений. Кислород — побочный продукт расщепления воды в светозависимых реакциях. Главный метаболический результат фотосинтеза — преобразование энергии и включение углерода CO₂ в органические молекулы.
19. C — Оболочка для обмена, тилакоиды для световых реакций, строма для фиксации углерода. Хлоропласт организован в функциональные компартменты. Оболочка регулирует обмен с цитозолем, тилакоиды выполняют светозависимое преобразование энергии, а строма содержит ферменты фиксации углерода.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
