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