В новой подборке соберу интересные вопросы из госэкзамена по биологии. Заглядывайте! Будет полезно и взрослым, и детям!
Я вас тут в одной статье напугала вопросом из ЕГЭ.
А теперь вот хочу рассказать ответ)) Не подробно с картинками - об этом еще будет. Но не терпится же.
А сейчас я вам расскажу ответ.
На самом деле ничего особенно страшного тут нет.
Фотосинтез имеет два фазы - световую и темновую. Эти фазы разделены в ПРОСТРАНСТВЕ. Не во времени, заметьте! В пространстве. Световая идет в тиллакоидах, мешочках с хлорофиллом, а темновая - в окружающей жиже, в строме. Это всё дети наши должны знать. Ну, кто биологию сдаёт. Или кто умный.
Световая фаза идет на свету. Световая фаза нуждается в свете. Свет тут - ключевая фигура. Именно там хлорофилл улавливает квант света, именно там и происходят Очень Страшные Дела с водой и кислородным радикалом, именно там получается опасный для одних и жизненно-важный для других организмов кислород. Световая фаза проходит в хлоропластах.
Темновая фаза не нуждается в свете. Это НЕ ЗНАЧИТ, что свет ей - помеха. Это НЕ ЗНАЧИТ, что она проходит исключительно в темноте! Это значит, что ей без разницы, есть свет или нет. Поэтому неверны рассуждения, что растениям нужна темнота, чтобы фотосинетзировать. Нет. Не нужна. То есть может быть нужна, но не для этого.
Темновая фаза, ещё раз, проходит в строме хлоропласта.
Так вот. В темновую фазу происходит превращение углекислого газа в глюкозу. Первая стадия этого процесса - фиксация углекислого газа. Ведь углекислый газ -это мелкая молекула, вёрткая, её надо закрепить куда-то, как в тиски, чтобы потом с ней работать. Вот мы и начинаем с её поимки и фиксации. Но в хлоропласте тисков-то нет. Там все инструменты - это молекулы. Поэтому углекислый газ фиксируем, присоединяя его к органической молекуле. Как и сказано в задаче - у углеводу рибулозе. (Тут мы должны уметь не пугаться страшных слов. Нам без разницы, риболоза это или какой-нибудь ИЙЦГЩТАВХЩЦУЬЛБПАХЬЩШКУРОЦФЛХ. Не важно. Какой-то углевод, а про углеводы мы все знаем.) И делает это специальный инструмент фермент РУБИСКО. И опять без разницы, что это за фрукт. Ферменты мы тоже знаем - это белки, молекулярные инструменты, которые везде всё делают. Вот это один из них. Всё. Пошли дальше.
Вторая стадия - это восстановление углекислого газа. Это сложный процесс, который происходит в цикле Кальвина. И опять не важно, что там за цикл такой. Вошел углекислый газ, вышла половинка глюкозы. Потом эти половинки слипаются - и вот вам глюкоза получилась.
Теперь - к заданию.
Видим, что этот РУБИСКО не очень-то умный чувак. Его взяли, чтобы углекислый газ фиксировать - а он чуть отвлёкся, и хватает что под руку попало. А попадает кислород. Они с углекислым газом немного похожи. И он тогда берёт и кислород прикручивает, дурачок невнимательный! И чем больше кислорода, тем чаще он отвлекается и делает что попало.
Теперь вопрос. При каких условиях это происходит?
Очевидно, что в условиях, когда кислорода прямо много. И происходит реже, когда кислорода меньше.
В атмосфере кислорода всегда 20%. Поэтому дело не в атмосфере.
Углекислого газа, кстати, в атмосфере 0%. НОЛЬ процентов. Даже так 0,0%. Он там есть! Но его очень мало. 0,03% Три сотых процента. Вот так мало.
Значит, дело в том месте, где это всё происходит. В хлоропласте.
В хлоропласте кислорода не очень много. Нет, он там появляется, конечно. Когда? На свету, когда вовсю идёт световая фаза фотосинтеза и вырабатывает этот кислород! Это происходит днём. Значит, кислорода много днём. И мало - ночью.
Значит, наш дурачок РУБИСКО будет плохо работать днём, а хорошо - ночью. Когда кислорода мало, и ему не приходится ошибки лепить. Особенно, если жарко. Потому что при излишне высокой температуре все работают хуже, и наш бедолага не исключение. А жарко опять же днём.
Но обычно он всё-таки справляется. Он же не полный дурачок всё-таки. Тем более, что днём обычно устьица открыты, и кислород сам выходит из листа подальше. Но если вдруг стало ещё и сухо, у растений вода кончается, устьица закрываются. А фотосинтез-то идёт. Кислород копится. И наш РУБИСКО начинает всё чаще ошибаться и прикручивать кислород вместо углекислого газа...
Вот и весь ответ. Легкотня.
Ответ:
Фотодыхание происходит в жаркие солнечные дни (именно дни), когда из-за дефицита влаги устьица закрываются, концентрация кислорода в листе растёт.
Что нужно знать для верного ответа:
1. Строение хлоропласта.
2. Фотосинтез; световая и темновая фаза
3. Устьица и газообмен растений.
И применить мозги.
И вот вам добавочка. В вопросе нет, а я вам рассажу.
Где часто бывают такие жаркие солнечные дни, да ещё и с дефицитом влаги?
Во всяких пустынях.
И что же там? Там растения вообще взяли и не стали выпускать этого дурачка в дневную смену. Ты, говорят, поспи пока, а вот солнышко сядет - тогда и будешь работать.
Солнышко садится, световая фаза фотосинтеза прекращается, кислорода никто не делает - да и с улицы он не поступает, потому что устьица закрыты. Всё. Даже наш не очень умный РУБИСКО уже не ошибётся.
То есть у растений в аридных (пустынных) условиях темновая и световая фаза разделены не только в пространстве, но и во времени. У них на самом деле световая фаза происходит на свету, а темновая - в темноте. Это чтобы глупенького РУБИСКО не напрягать.
Забавно же, ага?
