Фотосинтез и клеточное дыхание на ЕГЭ по биологии: как не путать фазы и этапы

· 2 мин чтения · Редакция Skill Unit

Фотосинтез и энергетический обмен проверяют и в первой части, и в задачах второй. Ученики теряют баллы не из-за сложности темы, а из-за путаницы: где идёт процесс, что расходуется, что образуется. Ниже — опорная схема, которую стоит выучить один раз.

Фотосинтез: две фазы

  • Световая фаза идёт на мембранах тилакоидов хлоропласта. Свет поглощает хлорофилл, происходит фотолиз воды, выделяется кислород, образуются АТФ и НАДФ·Н.
  • Темновая фаза (цикл Кальвина) идёт в строме хлоропласта. Углекислый газ связывается и восстанавливается до глюкозы за счёт энергии АТФ и НАДФ·Н, полученных в световой фазе.
  • Темновая фаза не требует света напрямую, но без продуктов световой фазы она останавливается.

Вопрос «откуда кислород при фотосинтезе» — классическая ловушка. Правильный ответ: из воды, при её фотолизе. Не из углекислого газа.

Энергетический обмен: три этапа

  • Подготовительный: в пищеварительной системе и лизосомах крупные молекулы распадаются на мономеры. Энергия рассеивается в виде тепла, АТФ не запасается.
  • Бескислородный (гликолиз): в цитоплазме глюкоза расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты. Чистый выход — 2 АТФ.
  • Кислородный: в митохондриях пировиноградная кислота окисляется до углекислого газа и воды. В школьной модели образуется 36 АТФ.

Итого при полном окислении одной молекулы глюкозы в школьной модели — 38 АТФ. Если кислорода нет, у животных пировиноградная кислота превращается в молочную, у дрожжей идёт спиртовое брожение; в обоих случаях выход — только 2 АТФ гликолиза.

Сравнение, которое любят на экзамене

  • Где: фотосинтез — в хлоропластах, кислородный этап дыхания — в митохондриях, гликолиз — в цитоплазме.
  • Что расходуется: фотосинтез — вода и углекислый газ; дыхание — глюкоза и кислород.
  • Что образуется: фотосинтез — глюкоза и кислород; дыхание — углекислый газ, вода и АТФ.
  • Тип обмена: фотосинтез — пластический (ассимиляция), дыхание — энергетический (диссимиляция).
  • У кого: фотосинтез — у растений, водорослей, цианобактерий; дыхание — практически у всех организмов, в том числе у растений круглые сутки.

Как решать расчётные задачи

Типичная задача: сколько молекул АТФ образуется при полном окислении нескольких молекул глюкозы, сколько из них на каждом этапе. Пример: 5 молекул глюкозы. Гликолиз даёт 5 · 2 = 10 АТФ, кислородный этап 5 · 36 = 180 АТФ, всего 190 АТФ. Пировиноградной кислоты образуется 5 · 2 = 10 молекул. В ответе второй части каждое число поясняйте: на каком этапе и почему.

Типичные ошибки

  • Темновая фаза названа «идущей ночью». Она идёт в строме и днём, просто без прямого участия света.
  • Гликолиз помещён в митохондрии.
  • В подготовительном этапе указан синтез АТФ.
  • Кислород при фотосинтезе выводится из углекислого газа.
  • Растения «дышат только ночью»: дыхание у них идёт постоянно, днём его маскирует фотосинтез.

Обмен веществ, генетику и все линии заданий с тестами и мини-задачами разбирают в курсе «ЕГЭ по биологии».

Хотите пройти путь на практике?

Курс «ЕГЭ по биологии»: короткие уроки, практические задания и проверка ответов. Первый урок бесплатно.

Смотреть курс