Тест по биологии: Типы клеточного питания. Фотосинтез и хемосинтез (10 класс)
Тест по биологии «Типы клеточного питания. Фотосинтез и хемосинтез» для 10 класса — это проверочная работа, предназначенная для контроля знаний учащихся о пластическом обмене в клетке. Тест охватывает темы автотрофного и гетеротрофного питания, механизмы световой и темновой фаз фотосинтеза, а также особенности хемосинтеза и его значение для биосферы.
1
Какой учёный открыл процесс хемосинтеза в 1887 году?
Правильный ответ:
С. Н. Виноградский.Пояснение:
Сергей Николаевич Виноградский, выдающийся русский микробиолог, открыл способность некоторых бактерий получать энергию за счет окисления неорганических веществ. Это открытие фундаментально изменило понимание круговорота веществ в природе и типов питания живых организмов.2
Какое вещество является источником углерода для синтеза органики при автотрофном питании (как фотосинтезе, так и хемосинтезе)?
Правильный ответ:
Углекислый газ (CO2CO_2CO2).Пояснение:
Главная особенность автотрофов — способность усваивать неорганический углерод из углекислого газа атмосферы или воды и включать его в состав сложных органических молекул. Гетеротрофы такой способностью не обладают.3
Какие бактерии являются первичными продуцентами в экосистемах глубоководных «чёрных курильщиков», где нет солнечного света?
Правильный ответ:
Серобактерии (хемосинтетики).Пояснение:
На глубине нескольких километров, куда не проникает свет, фотосинтез невозможен. Основой пищевой цепи там служат хемосинтезирующие серобактерии, которые получают энергию, окисляя сероводород, поступающий из разломов земной коры.4
Что происходит в световую фазу фотосинтеза в хлоропластах?
Правильный ответ:
Фотолиз воды, выделение кислорода и синтез АТФ с НАДФН.Пояснение:
Световая фаза направлена на преобразование энергии света в химическую энергию. Кванты света выбивают электроны из хлорофилла, происходит разложение (фотолиз) воды с выделением кислорода и синтез «энергетических валют» клетки — АТФ и НАДФН.5
Какую функцию выполняют нитрифицирующие бактерии в почве?
Правильный ответ:
Окисляют аммиак до нитритов и нитратов, повышая плодородие почвы.Пояснение:
Нитрифицирующие бактерии — важная группа хемосинтетиков. Они окисляют аммиак, образующийся при гниении белков, сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты (в виде солей — нитратов), делая азот доступным для усвоения растениями.6
Какое вещество является побочным продуктом фотосинтеза, выделяющимся в атмосферу?
Правильный ответ:
Молекулярный кислород.Пояснение:
Кислород образуется в результате фотолиза (расщепления) воды в световой фазе фотосинтеза. Для самого растения в этом процессе он является «отходом» производства, но для биосферы это важнейшее событие, обеспечившее возникновение аэробной жизни.7
Где в хлоропласте протекают реакции темновой фазы фотосинтеза (цикл Кальвина)?
Правильный ответ:
В строме хлоропласта.Пояснение:
Темновая фаза, в ходе которой происходит фиксация углекислого газа и синтез глюкозы, протекает в жидком содержимом хлоропласта — строме, где находятся необходимые для этого ферменты.8
Что такое «точка Пастера» в эволюции атмосферы Земли?
Правильный ответ:
Концентрация кислорода в атмосфере, достигшая 1% от современного уровня, что позволило организмам перейти к кислородному дыханию.Пояснение:
Достижение точки Пастера (около 1,5–1,8 млрд лет назад) стало переломным моментом. Этой концентрации кислорода хватило, чтобы запустить процессы аэробного дыхания, которое энергетически намного выгоднее брожения, и начать формирование озонового экрана.9
Какой пигмент играет ключевую роль в улавливании световой энергии при фотосинтезе?
Правильный ответ:
Хлорофилл.Пояснение:
Хлорофилл — это зеленый пигмент, расположенный в мембранах тилакоидов. Его уникальная химическая структура позволяет ему переходить в возбужденное состояние при поглощении квантов света (преимущественно красного и синего спектра) и отдавать электроны.10
Откуда берется кислород, выделяемый растениями при фотосинтезе?
Правильный ответ:
Из расщепления (фотолиза) молекул воды.Пояснение:
Доказано, что источник кислорода — именно вода (H2OH_2OH2O), а не углекислый газ (CO2CO_2CO2). Под действием света и ферментов вода разлагается на протоны, электроны (идущие к хлорофиллу) и атомы кислорода, которые соединяются в молекулы O2O_2O2.11
Какие организмы относятся к гетеротрофам?
Правильный ответ:
Грибы, животные и многие бактерии.Пояснение:
Гетеротрофы не могут самостоятельно превращать неорганические вещества в органические. Они вынуждены получать готовые органические соединения (белки, жиры, углеводы) с пищей, поедая автотрофов или других гетеротрофов.12
Какое полезное ископаемое образовалось благодаря деятельности железобактерий?
Правильный ответ:
Железная руда.Пояснение:
Железобактерии окисляют растворимое в воде двухвалентное железо до нерастворимого трехвалентного. В результате гидроксид железа (III) выпадал в осадок на дне древних водоемов, формируя за миллионы лет мощные пласты железных руд.13
Что является источником энергии для синтеза АТФ в световой фазе фотосинтеза?
Правильный ответ:
Градиент концентрации протонов (H+H^+H+) на мембране тилакоида.Пояснение:
Энергия электронов, возбужденных светом, тратится на перекачку протонов внутрь тилакоида. Создается разность потенциалов (как на плотине). Протоны вырываются наружу через канал фермента АТФ-синтетазы, вращая его и заставляя синтезировать АТФ.14
Какое соединение восстанавливается в темновой фазе фотосинтеза до глюкозы?
Правильный ответ:
Углекислый газ.Пояснение:
В цикле Кальвина происходит фиксация CO2CO_2CO2. К углекислому газу присоединяется водород (от НАДФН), и с затратой энергии АТФ синтезируются простые сахара, которые затем объединяются в глюкозу.15
В какой части растения не может происходить фотосинтез?
Правильный ответ:
В клетках корня (находящихся в почве).Пояснение:
Фотосинтез требует света. Клетки корня находятся под землей в полной темноте, поэтому в них нет хлоропластов (они содержат лейкопласты). Корень питается гетеротрофно, получая органику из надземной части растения.16
Какую роль играет озоновый слой, сформировавшийся благодаря фотосинтезу?
Правильный ответ:
Защищает живые организмы от губительного ультрафиолетового излучения.Пояснение:
Озон (O3O_3O3) образуется в верхних слоях атмосферы из кислорода под действием солнечного излучения. Он поглощает жесткий ультрафиолет, который способен разрушать ДНК и белки, что позволило жизни выйти из воды на сушу.17
Что такое тилакоиды?
Правильный ответ:
Уплощенные мембранные мешочки внутри хлоропласта, содержащие хлорофилл.Пояснение:
Внутренняя мембрана хлоропласта образует сложную систему складок — тилакоидов. Они часто собраны в стопки (граны). Именно в мембранах тилакоидов протекают реакции световой фазы фотосинтеза.18
Как называется процесс создания органических веществ из неорганических с использованием химической энергии?
Правильный ответ:
Хемосинтез.Пояснение:
Хемосинтез — это уникальный тип автотрофного питания, при котором энергия для синтеза глюкозы из CO2CO_2CO2 берется не от Солнца, а от реакций окисления неорганических соединений (серы, азота, железа).19
Какое количество энергии АТФ и НАДФН требуется для синтеза одной молекулы глюкозы в темновой фазе?
Правильный ответ:
18 АТФ и 12 НАДФН.Пояснение:
Синтез глюкозы — энергозатратный процесс. Для фиксации 6 молекул CO2CO_2CO2 и образования одной молекулы гексозы (C6H12O6C_6H_{12}O_6C6H12O6) в цикле Кальвина расходуется энергия, запасенная в 18 молекулах АТФ и восстановительная сила 12 молекул НАДФН.20
Кто такие водородные бактерии?
Правильный ответ:
Хемосинтетики, окисляющие молекулярный водород для получения энергии.Пояснение:
Водородные бактерии окисляют H2H_2H2, образующийся при разложении органики в анаэробных условиях. Это самая многочисленная и быстрорастущая группа хемосинтетиков, способная быстро наращивать биомассу.21
Какую роль выполняет НАДФ+ в фотосинтезе?
Правильный ответ:
Это переносчик протонов и электронов (атомов водорода) из световой фазы в темновую.Пояснение:
Никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ+) захватывает электроны и протоны, образующиеся при фотолизе воды, превращаясь в НАДФН. В таком виде водород доставляется в строму для восстановления углекислого газа до глюкозы.22
Что такое граны в хлоропласте?
Правильный ответ:
Стопки тилакоидов.Пояснение:
Для увеличения площади поверхности, улавливающей свет, тилакоиды уложены друг на друга в стопки, напоминающие столбики монет. Эти стопки называются гранами и соединены между собой ламеллами.23
Почему серобактерии могут жить в полной темноте?
Правильный ответ:
Они не зависят от солнечного света, получая энергию от химических реакций окисления серы.Пояснение:
Серобактерии — хемоавтотрофы. Их источник энергии — химические связи неорганических соединений серы (например, сероводорода). Это делает их независимыми от солнечного света, позволяя жить в глубинах океана.24
В чем главное отличие фотосинтеза от хемосинтеза?
Правильный ответ:
В источнике энергии: свет для фотосинтеза и химические реакции для хемосинтеза.Пояснение:
И фотосинтез, и хемосинтез — это способы автотрофного питания (создания органики из CO2CO_2CO2). Различие заключается только в том, откуда берется энергия для этого процесса: от квантов света или от окисления неорганики.25
Какое вещество окисляют нитритные бактерии?
Правильный ответ:
Аммиак (NH3NH_3NH3).Пояснение:
Первая стадия нитрификации осуществляется нитритными бактериями (например, рода Nitrosomonas). Они окисляют аммиак до азотистой кислоты (нитритов), получая при этом энергию для своей жизнедеятельности.26
Какое значение для биосферы имело появление фотосинтеза?
Правильный ответ:
Накопление кислорода в атмосфере, образование озонового слоя и появление аэробных организмов.Пояснение:
Фотосинтез вызвал «кислородную революцию». Насыщение атмосферы O2O_2O2 кардинально изменило условия на Земле, позволив организмам использовать эффективное кислородное дыхание и защитив сушу от радиации.27
Почему клетки корня растения считаются гетеротрофными?
Правильный ответ:
Они не имеют хлорофилла и не фотосинтезируют, а получают готовые органические вещества из листьев.Пояснение:
Автотрофность — свойство не всего организма, а конкретных клеток с хлоропластами. Клетки, лишенные пигментов (как в корне или внутри стебля), живут за счет органики, синтезированной в зеленых частях растения.28
Какое уравнение в общем виде описывает фотосинтез?
Правильный ответ:
Углекислый газ + Вода + Свет -> Глюкоза + Кислород.Пояснение:
Суммарное уравнение фотосинтеза показывает, что из бедных энергией неорганических веществ (CO2CO_2CO2 и H2OH_2OH2O) за счет света образуются богатые энергией углеводы и выделяется кислород.29
Какой процесс происходит в реакционном центре фотосистемы при попадании света?
Правильный ответ:
Возбуждение электрона хлорофилла и его переход на более высокий энергетический уровень.Пояснение:
Энергия кванта света передается электрону в молекуле хлорофилла. Этот «возбужденный» электрон отрывается от молекулы и захватывается белками-акцепторами, запуская цепь переноса электронов.30
Что такое строма хлоропласта?