- Определите и объясните «Как работает фотосинтез» своими словами
- Точно используйте ключевые термины, такие как хлорофилл
- Применяйте изученное к новым примерам и вопросам
- Избегайте типичных ошибок, которые допускают ученики в этой теме
Жизнь держится на энергии, и почти вся она захватывается из солнечного света фотосинтезом, а затем высвобождается дыханием. В этой главе вы освоите оба уравнения, исследуете, что ограничивает скорость фотосинтеза, сравните аэробное и анаэробное дыхание и рассчитаете, насколько эффективно энергия движется через экосистемы.
Этот урок посвящён тому, как работает фотосинтез: освойте словесные и химические уравнения и узнайте, как листья приспособлены к своей работе.
Освойте словесные и химические уравнения и узнайте, как листья приспособлены к своей работе.
Ключевые идеи
Фотосинтез
Фотосинтез происходит в хлоропластах зелёных клеток: углекислый газ + вода → глюкоза + кислород за счёт световой энергии, улавливаемой хлорофиллом. Листья приспособлены к этому: большая площадь поверхности, тонкое строение для короткого пути диффузии и устьица, пропускающие газы внутрь и наружу. Глюкоза используется для дыхания, превращается в крахмал для хранения или встраивается в целлюлозу клеточных стенок.
Лимитирующие факторы
Скорость фотосинтеза ограничивается тем фактором, которого меньше всего: интенсивностью света, концентрацией углекислого газа или температурой. На графике зависимости скорости от интенсивности света скорость сначала резко растёт, а затем выравнивается, когда лимитирующим становится другой фактор, например углекислый газ. Владельцы теплиц используют это, добавляя дополнительное освещение, углекислый газ и тепло — но помогает лишь повышение лимитирующего фактора.
Ключевой термин — хлорофилл: Зелёный пигмент в хлоропластах, поглощающий световую энергию для фотосинтеза.
Назовите два приспособления листа к эффективному фотосинтезу.
Любые два из: большая площадь поверхности для улавливания света; тонкое строение для короткого пути диффузии; хлорофилл в хлоропластах для улавливания световой энергии; устьица для газообмена; жилки для транспорта воды и глюкозы.
Ответ: Любые два из: большая площадь поверхности для улавливания света; тонкое строение для короткого пути диффузии; хлорофилл в хлоропластах для улавливания световой энергии; устьица для газообмена; жилки для транспорта воды и глюкозы.
- Запись уравнения фотосинтеза наоборот Фотосинтез строит глюкозу из углекислого газа и воды; дыхание разрушает глюкозу. Если перепутать их, направление потока энергии окажется перевёрнутым.
- Утверждение, что растения дышат только ночью Растения дышат постоянно, чтобы высвобождать энергию. Ночью фотосинтез прекращается, но дыхание продолжается.
Практика
Углекислый газ + вода → глюкоза + кислород (с использованием световой энергии).
Свет больше не является лимитирующим фактором; теперь не хватает чего-то другого, например концентрации углекислого газа или температуры, поэтому дополнительный свет не может повысить скорость дальше.
Глюкоза + кислород → углекислый газ + вода (энергия высвобождается).
В мышцах человека анаэробное дыхание превращает глюкозу в молочную кислоту. В дрожжах оно превращает глюкозу в этанол и углекислый газ.
Быстрая проверка
Что из перечисленного лучше всего определяет понятие "хлорофилл"?
Трава на одном трофическом уровне содержит 20 000 кДж энергии, а кролики, которые ею питаются, — 2 400 кДж. Рассчитайте процентную эффективность передачи энергии.
- Как работает фотосинтез: освойте словесные и химические уравнения и узнайте, как листья приспособлены к своей работе.
- Фотосинтез: Фотосинтез происходит в хлоропластах зелёных клеток: углекислый газ + вода → глюкоза + кислород за счёт световой энергии, улавливаемой хлорофиллом.
- лимитирующий фактор: Фактор, которого меньше всего и который ограничивает скорость процесса; его повышение увеличивает скорость, пока другой фактор не возьмёт верх.
- Осторожно: запись уравнения фотосинтеза наоборот