Тест по биологии: Хемосинтез (10 класс)
Тест по биологии «Хемосинтез» для 10 класса — это проверочная работа высокого уровня сложности, предназначенная для контроля знаний учащихся о специфическом типе автотрофного питания бактерий. Вопросы охватывают историю открытия процесса, биохимические механизмы, разнообразие групп хемосинтетиков и их экологическую роль.
1
Кто из ученых является первооткрывателем процесса хемосинтеза?
Правильный ответ:
Сергей Николаевич ВиноградскийПояснение:
Процесс хемосинтеза был открыт в 1887 году выдающимся русским микробиологом Сергеем Николаевичем Виноградским. Он экспериментально доказал, что некоторые бактерии могут усваивать углекислый газ и строить из него органические вещества в полной темноте, используя для этого энергию окисления неорганических соединений, а не световую энергию.2
Что является источником углерода для хемосинтезирующих бактерий при синтезе органических веществ?
Правильный ответ:
Углекислый газПояснение:
Как и в случае с фотосинтезом, единственным источником углерода для построения углеродного скелета сложных органических молекул при хемосинтезе служит углекислый газ (CO2). Бактерии поглощают его из окружающей среды и вовлекают в биохимический цикл Кальвина, где происходит его восстановление и превращение в сахара.3
Какое вещество окисляют нитрифицирующие бактерии первой группы (например, рода Nitrosomonas)?
Правильный ответ:
АммиакПояснение:
Нитрифицирующие бактерии первой фазы (такие как Nitrosomonas) получают энергию за счет окисления аммиака (NH3), который образуется в почве при гниении белковых остатков. В результате этой реакции образуется азотистая кислота (в виде солей — нитритов). Далее в процесс вступают другие бактерии, завершающие нитрификацию.4
Какой биохимический цикл обеспечивает синтез глюкозы из углекислого газа как при фотосинтезе, так и при хемосинтезе?
Правильный ответ:
Цикл КальвинаПояснение:
Синтез органических веществ (глюкозы) из углекислого газа у всех автотрофов (и фото-, и хемосинтетиков) протекает через универсальный циклический процесс — цикл Кальвина. Различие заключается лишь в происхождении АТФ и НАД(Ф)Н, необходимых для работы этого цикла: при фотосинтезе они образуются за счет энергии света, а при хемосинтезе — за счет химического окисления.5
К какому царству живой природы относятся все известные науке хемосинтетики?
Правильный ответ:
Бактерии (Прокариоты)Пояснение:
Хемосинтез — это уникальный тип питания, который встречается исключительно среди прокариотических организмов, то есть бактерий и архей. Ни растения, ни животные, ни грибы (эукариоты) не обладают ферментными системами, позволяющими получать энергию для синтеза органики путем окисления неорганических веществ.6
Какую важную геологическую функцию выполняют железобактерии?
Правильный ответ:
Образование месторождений железных руд.Пояснение:
Железобактерии окисляют растворимое двухвалентное железо до нерастворимого трехвалентного. Образующийся при этом гидроксид железа выпадает в осадок. В течение миллионов лет этот процесс приводил к накоплению огромных масс железа на дне водоемов, что способствовало формированию крупных месторождений железных руд осадочного происхождения.7
Где в клетке хемосинтезирующей бактерии располагаются ферменты, ответственные за окисление неорганических веществ и синтез АТФ?
Правильный ответ:
На плазматической мембране и ее впячиванияхПояснение:
Так как бактерии являются прокариотами, у них отсутствуют мембранные органоиды, такие как митохондрии. Все процессы переноса электронов (дыхательная цепь) и окислительного фосфорилирования (синтез АТФ) происходят непосредственно на плазматической мембране клетки или на её внутренних складках (мезосомах), где закреплены соответствующие ферментные комплексы.8
Какую экологическую роль играют серобактерии в водоемах?
Правильный ответ:
Они окисляют токсичный сероводород, очищая воду.Пояснение:
Серобактерии выполняют важнейшую санитарную функцию в водных экосистемах. В местах, где происходит гниение органики (на дне), выделяется ядовитый для большинства организмов газ — сероводород. Серобактерии окисляют его до элементарной серы или сульфатов, тем самым обезвреживая токсин и предотвращая отравление водоема.9
В чем заключается ключевое отличие водородных бактерий от других хемосинтетиков?
Правильный ответ:
Они окисляют молекулярный водород до воды.Пояснение:
Водородные бактерии выделяются тем, что используют в качестве энергетического субстрата молекулярный водород (H2). Окисляя его кислородом до воды, они получают энергию для автотрофной ассимиляции углекислого газа. Эта группа бактерий отличается высокой скоростью роста и способностью продуцировать значительную биомассу.10
Какие организмы НЕ используют энергию света для синтеза органических веществ?