Temat nr 17 -18. Fotosynteza. Teoria Fotosynteza – anaboliczny

Temat nr 17 -18. Fotosynteza.
Teoria
Fotosynteza – anaboliczny proces biochemiczny redukcji dwutlenku węgla wodorem pochodzącym ze
związków nieorganicznych z wykorzystaniem promieniowania słonecznego przy udziale barwników
asymilacyjnych i enzymów, prowadzącym do powstania związków organicznych. Jest to jedna z
najważniejszych przemian biochemicznych na Ziemi. Proces ten utrzymuje wysoki poziom tlenu w atmosferze
oraz przyczynia się do wzrostu ilości węgla organicznego w puli węgla zwiększając masą materii organicznej,
kosztem materii nieorganicznej.
Fotosynteza zachodzi w dwóch etapach:
– faza jasna, w której światło jest absorbowane a jego energia jest zamieniana na energię wiązań chemicznych,
a jako produkt uboczny wydzielany jest tlen,
- faza ciemna, w której energia wiązań chemicznych, związków powstałych w fazie świetlnej, jest
wykorzystywana do syntezy związków organicznych. Wydajność zamiany energii światła na energię wiązań
chemicznych węglowodanów wynosi 22–33%. W uproszczonej formie, sumaryczny przebieg fotosyntezy
zapisujemy:
6H2O + 6CO2 + energia świetlna → C6H12O6 + 6O2;
Najczęściej substratami fotosyntezy są dwutlenek węgla i woda, produktem – węglowodan i tlen (jako
produkt uboczny), a źródłem światła – Słońce. Zarówno bezpośrednie produkty fotosyntezy, jak i niektóre ich
pochodne (np. skrobia i sacharoza) określane są, jako asymilaty. W komórkach eukariotycznych proces
fotosyntezy zachodzi w wyspecjalizowanych organellach – chloroplastach, zawierających barwniki
fotosyntetyczne. U roślin organami zawierającymi komórki z chloroplastami są głównie liście, będące
podstawowymi organami asymilacyjnymi. Pewne ilości chloroplastów zawierają także komórki
niezdrewniałych łodyg oraz kwiatów i owoców. Ze względu na rozkład wody i wydzielanie tlenu, sinice
(prokarionty) i fotosyntetyzujące eukarionty zalicza się do organizmów o oksygenicznym typie fotosyntezy, z
wydzieleniem tlenu. Wśród bakterii jedynie sinice przeprowadzają fotosyntezę w sposób opisany powyżej.
Pozostałe, jako donorów elektronów używają związków siarki lub prostych związków organicznych. Tlen w
takim przypadku nie jest wydzielany i proces określa się, jako anoksygeniczny typ fotosyntezy.(za wikipedią
http://pl.wikipedia.org/wiki/Fotosynteza).
Szczegółowe informacje poszukaj w dostępnych źródłach (np. podręczniki do rozszerzenia).
Zadania do rozwiązania
1) Schemat przedstawia budowę chloroplastu (2p).
Spośród elementów budowy chloroplastu oznaczonych na schemacie literami od A do I wybierz i nazwij te, w
których zachodzą fazy fotosyntezy: jasna i ciemna (1p).
2) Dokonaj analizy schematu i odpowiedz na pytania:
a) podaj nazwę i lokalizację przedstawionego procesu (2p).
b) określ jego istotę z energetycznego punktu widzenia (2p);
c) podaj rolę chlorofilu w tym procesie (1p).
3) Zanalizuj schemat i odpowiedz (2p):
a) podaj nazwę procesu przedstawionego na tym schemacie.
b) wyjaśnij, na czym polega powiązanie tego procesu z procesem z zadania 2.
4) Poniższy schemat przedstawia proces fotosyntezy.
a) Określ rolę wody w tym procesie i podaj nazwę reakcji przebiegającej z udziałem wody (3p).
b) Napisz, na czym polega proces redukcji (1p).
c) Uzasadnij za pomocą dwóch argumentów, że fotosynteza jest podstawową funkcjonowania większości
ekosystemów (2p).
5) Rysunki przedstawiają rozmieszczenie chloroplastów w komórkach liścia rośliny widziane rozproszonym i w świetle
silnym.
Rozpoznaj, który z rysunków dotyczy liścia
poddanego działaniu światła silnego, a który
rozproszonego. Uzasadnij swój wybór (2p).
6) Zależność intensywności fotosyntezy od
stężenia CO2 dla trzech gatunków roślin zilustrowano poniżej w formie wykresu. Na podstawie analizy wykresu
sformułuj dwa wnioski dotyczące przedstawionej zależności dla trzech gatunków roślin.
7) Poniżej przedstawiono wykres wpływu natężenia światła na intensywność przebiegu fotosyntezy u roślin światło- i
cieniolubnych.
a) Podpisz na wykresie oba rodzaje roślin.
b) Napisz do której z wyżej wymienionych grup roślin zaliczysz drzewa lasu liściastego. Odpowiedź uzasadnij
jednym argumentem.
Zadania opracowano na podstawie następujących wydawnictw:

Podręczniki do biologii w zakresie podstawowym i rozszerzonym;

Vademecum maturzysty wydawnictwo Operon;

Vademecum maturzysty wydawnictwo Greg,

Zadania maturalne:

wydawnictwo Operon,

wydawnictwo MAC,

wydawnictwo WSIP,

wydawnictwo PWN,

wydawnictwo CKA,

wydawnictwo OMEGA,

wydawnictwo: NOWA ERA.

Arkusze maturalne (CKE).