ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΕΤΑΡΤΟ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΕΤΑΡΤΟ 2013

2 2 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΕΤΑΡΤΟ Καγορίες ετερότροφης διατροφής 1.Ολοζωική διατροφή Όλα τα ζώα διασπούν τροφή υς με πέψη. 2.Σαπροφυτική διατροφή Τα σαπρόφυτα απορροφούν οργανικές ουσίες νεκρούς ισύς ή προϊόντα διάσπασής υς. Χαρακριστικά σαπρόφυτα είναι πολλοί μύκητες βακτήρια. Αυί οι οργανισμοί λέγονται αποικοδομητές. 3.Παρασιτική διατροφή Το παράσι είναι οργανισμός ζει σ επιφάνεια ή σε κοιλότα υ σώμας άλλου ζωντανού οργανισμού, υ ξενιστή, τρέφεται εις βάρος υ χωρίς κατ ανάγκη να ν σκοτώνει (χαρακριστικά παράσιτα είναι διάφορα βακτήρια, ορισμένοι μύκητες, οι ταινίες, οι αφίδες, οι κοριοί, οι ψείρες κ.α.).

3 3 Καγορίες αυτότροφης διατροφής 1. Φωσύνθεση στα ανώτερα φυτά Τα ανώτερα φυτά φύκη χρησιμοποιούν φωτεινή ενέργεια για να συνθέσουν οργανικές ουσίες απλές ανόργανες. 6CO2 + 12Η20 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 2. Φωσύνθεση στα βακτήρια Υπάρχουν πολλά είδη φωσυνθέντων βακρίων. Η πιο κάτω εξίσωση αφορά μία μόνο καγορία: τα θειοβακτήρια. 6CO2 + 12Η2S C6H12O6 + 12S + 6H2O Τα φωσυνθέντα βακτήρια (α) δεν χρησιμοποιούν χλωροφύλλη αλλά βακριοχλωροφύλλη, (β) δεν χρησιμοποιούν σαν υδρογονούχα ουσία νερό αλλά άλλες ουσίες πχ. υδρόθειο (H2S) (γ) δεν απελευθερώνουν οξυγόνο αλλά άλλη ουσία πχ. θείο 3.Χημειοσύνθεση στα βακτήρια Τα χημειοσυνθέντα βακτήρια χρησιμοποιούν χημική ενέργεια διάσπαση ανόργανων ουσιών για να συνθέσουν οργανικές ουσίες. Υπάρχουν πολλά είδη χημειοσυνθέντων βακρίων. Οι πιο κάτω εξισώσεις αφορούν δύο μόνο καγορίες: τα νιτροβακτήρια ζουν σ έδαφος (Nitrosomonas nitrosococcus) οξειδώνουν ανθρακικό αμμώνιο [(ΝΗ4)2CΟ3] τα νιτροβακτήρια (Nitrobacter) ζουν σ έδαφος οξειδώνουν νιτρώδες ασβέστιο [Ca(NO2)2] σε νιτρικό ασβέστιο [Ca(NO3)2]. Ca(NO2)2 + 3O2 Ca(NO3)2 + χημική ενέργεια 6CO2 + 12Η20 (ΝΗ4)2CΟ3 + O2 2HNO2 + CO2 + 3H2O + χημική ενέργεια 6CO2 + 12Η20 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

4 4 ΣΤΑ ΑΝΩΤΕΡΑ ΦΥΤΑ 6CO2 + 12Η20 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Φωσύνθεση είναι η σύνθεση οργανικής ουσίας (γλυκόζη) απλές ανόργανες ουσίες (νερό διοξείδιο υ άνθρακα) φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται χλωροφύλλη. Το διοξείδιο υ άνθρακα (CO2) είναι πηγή άνθρακα οξυγόνου για γλυκόζη (Εικόνα 1). Το νερό είναι πηγή υδρογόνου για γλυκόζη (Εικόνα 1). Εικόνα 1 Η πορεία των ατόμων σ φωσύνθεσηα Σημασία φωσύνθεσης 1. Παραγωγή οργανικών ουσιών. Οι φωσυνθέντες οργανισμοί είναι οι μόνοι παράγουν οργανικές ουσίες απαιύνται (α) για κατασκευή υ σώμας (β) για εξασφάλιση ενέργειας. Γι αυτό ονομάζονται παραγωγοί. 2. Παραγωγή οξυγόνου. Το οξυγόνο ατμόσφαιρας είναι απαραί για αναπνοή των περισσοτέρων οργανισμών προέρχεται φωσύνθεση. 3. Μείωση χρησιμοποιεί είναι υ φαινομένου διοξείδιο κυριότερο υ αέριο θερμοκηπίου. άνθρακα προκαλεί Η φωσύνθεση ατμόσφαιρας φαινόμενο θερμοκηπίου.

5 5 Σε ποιο μέρος υ κυττάρου διεξάγεται η φωσύνθεση; Η φωσύνθεση διεξάγεται συς χλωροπλάστες (Εικόνα 2) διότι εκεί υπάρχουν οι χρωστικές ουσίες. Οι χλωροπλάστες βρίσκονται σ κυτταρόπλασμα των φυτικών κυττάρων. Εικόνα 2 Τομή φύλλουβ Χρωστικές ουσίες είναι οι ουσίες των οποίων τα μόρια απορροφούν ακτινοβολίες ορατό φάσμα φωτός (Εικόνα 3). Εικόνα 3 Το φάσμα ορατής ακτινοβολίαςα

6 6 Φωσυνθετικές χρωστικές είναι οι χρωστικές έχουν σχέση με φωσύνθεση τις συνανύμε στα φύλλα άλλα μέρη των οργανισμών φωσυνθέυν. Οι φωσυνθετικές χρωστικές είναι οι χλωροφύλλες α, β, γ δ (διαφορετική χρωση υ πράσινου η καθεμιά), τα καροτίνια (πορκαλί) οι ξανθοφύλλες (κίτρινο). ΕΡΩΤΗΜΑ 1 Ποια η σημασία ύπαρξης πολλών χρωστικών συς χλωροπλάστες; Κάθε χρωστική ακτινοβολίας απορροφά αντισιχεί ένα σε μικρό μέρος κάποιο τα ορατής χρώματα υ ουράνιου τόξου (Εικόνα 3). Τα υπόλοιπα χρώματα δεν απορροφούνται φτάνουν σ μάτι μας συνθέυν χρώμα έχει η χρωστική. Έτσι, η χλωροφύλλη απορροφά κόκκινη μπλε ακτινοβολία αντανακλά τα υπόλοιπα χρώματα συνθέυν πράσινο χρώμα. Τα πολλά είδη χρωστικών, απορροφούν η καθεμιά διαφορετικά χρώματα φως, εξασφαλίζουν καλύτερη δυνατή εκμετάλλευση υ φωτός φυτό.

7 7 Εικόνα 4 Σχηματική αναπαράσταση μής χλωροπλάσβ Φωτεινή φάση Κατά φωτεινή φάση επιτυγχάνεται η δέσμευση φωτεινής ενέργειας χλωροφύλλη η μετατροπή σε χημική. Επίσης, διασπάται ο δεσμός μεταξύ Η Ο σ νερό με βοήθεια φωτεινής ενέργειας. Το υδρογόνο διασπάται σ σκοτεινή φάση μαζί με CO2 για να σχηματισθεί υδατάνθρακας (Εικόνα 5). Εικόνα 5 Φωτεινή σκοτεινή φάση φωσύνθεσηςβ

8 8 Εικόνα 6 Φωτεινή Φάση φωσύνθεσηςβ Περιγραφή Φωτεινής φάσης Η χλωροφύλλη αρ6801 βρίσκεται σ φωσύσμα ΙΙ2 δέχεται φως, διεγείρεται αποβάλλει ηλεκτρόνια (φορτίζεται θετικά). Τα ηλεκτρόνια (e-) απoβάλλoνται Ρ680 μεταφέρονται μέσω μεταφορέων βρίσκεται σ ηλεκτρονίων3 φωσύσμα Ι2 σ η χλωροφύλλη οποία α Ρ7001 προηγουμένως είχε διεγερθεί φως είχε χάσει ηλεκτρόνια (Εικόνα 6). Η πρόσληψη των ηλεκτρονίων Ρ680 επαναφέρει Ρ700 σ ουδέτερή κατάσταση. Κατά μεταφορά απελευθερώνεται των ηλεκτρονίων ηλεκτρική ενέργεια Ρ680 σ Ρ700 χρησιμοποιείται σ αντίδραση σύνθεσης ΑΤΡ: ADP + Ρ + ενέργεια ATP Η πιο πάνω αντίδραση καταλύεται ΑΤΡ συνθετάση. Για να πάρει πίσω τα ηλεκτρόνια έχασε να επιστρέψει σ ουδέτερή κατάσταση, η θετικά φορτισμένη Ρ680 ελκύει ηλεκτρόνια τα γεινικά μόρια νερού.

9 Τα μόρια υ νερού διίστανται σύμφωνα πιο 9 κάτω καταλήγουν σ με αντίδραση σε πρωτόνια (Η+) υδροξυλιόντα (ΟΗ-). Η20 Τα υδροξυλιόντα Η+ + ΟΗ- απoβάλλoυν ηλεκτρόνια Ρ680 επαναφέρουν σ ουδέτερη κατάσταση. Σ συνέχεια μετατρέπονται σε μόρια υδροξυλίου (ΟΗ) σύμφωνα με αντίδραση: ΟΗ- ΟΗ + e- Τα υδροξύλια μετατρέπονται σ συνέχεια σε μόρια οξυγόνου (02) απoβάλλoνται επαναφωλύονται. σ Η ατμόσφαιρα αντίδραση νερού περιγράφει (Η20) πιο πάνω πρόταση είναι η πιο κάτω: 40Η 2Η2Ο + 02 Το φαινόμενο κατά οποίο διασπώνται τα μόρια υ νερού σε πρωτόνια, ηλεκτρόνια οξυγόνο με βοήθεια υ φωτός ονομάζεται φωτόλυση. Τα ηλεκτρόνια πρωτόνια απoβάλλoνται απoβάλλoνται Ρ700 φωτόλυση μαζί με τα χρησιμοποιούνται σ αντίδραση αναγωγής υ NADP : +5 NADP+ + 2e- + 2H+ NADPH + Η+ Η πιο πάνω αντίδραση καταλύεται ΝΑDΡ αναγωγάση. Η πιο πάνω περιγραφή αντισιχεί σ μη κυκλική φωφωσφορυλίωση6. Ορισμένοι κατώτεροι οργανισμοί επιτελούν ένα άλλο είδος φωφωσφορυλίωσης ονομάζεται κυκλική φωφωσφορυλίωση. 7 Κατά διαδικασία αυτή η χλωροφύλλη α Ρ700 βρίσκεται σ φωσύσμα Ι δέχεται φως, διεγείρεται αποβάλλει ηλεκτρόνια τα οποία με βοήθεια των μεταφορέων ηλεκτρονίων επιστρέφουν πίσω σ Ρ700 καθισύν ουδέτερη. Κατά μεταφορά των ηλεκτρονίων απελευθερώνεται ηλεκτρική χρησιμοποιείται σ αντίδραση σύνθεσης ΑΤΡ. ενέργεια

10 10 Διευκρινήσεις 1 2 Υπάρχουν δύο καγορίες χλωροφύλλης α: η Ρ680 η Ρ700. Φωσύσμα (PS) είναι ένα σύσμα χλωροφυλλών άλλων χρωστικών. Υπάρχουν δύο είδη φωσυσμάτων: φωσύσμα Ι (PSI) φωσύσμα ΙΙ (PSII) (Εικόνα 7). Εικόνα 7 Σχηματική αναπαράσταση φωσυστήμαςβ 3 Οι μεταφορείς ηλεκτρονίων είναι πρωτεΐνες βρίσκονται πάνω σε μεμβράνες. Υποδέχονται τα ηλεκτρόνια τα μεταβιβάζουν σε άλλα μόρια. 4 ΑΤΡ: τριφωσφορική αδενοσίνη ADP: διφωσφορική αδενοσίνη Η ΑΤΡ παρομοιάζεται ως ενεργειακό νόμισμα υ κυττάρου διότι όταν υπάρχει διαθέσιμη ενέργεια αυτή αποθηκεύεται σ μόριό συγκεκριμένα σ δεσμό μεταξύ 2 ης 3ης φωσφορικής ομάδας σύμφωνα με αντίδραση: ADP + Ρ + ενέργεια Όταν κύτταρο χρειαστεί ATP αποθηκευμένη ενέργεια βρίσκεται σ μόριο ΑΤΡ επιτελείται η αντίστροφη αντίδραση η αποθηκευμένη ενέργεια απελευθερώνεται μπορεί έτσι να χρησιμοποιηθεί για τις διάφορες λειυργίες υ κυττάρου. Η αντίστροφη αντίδραση είναι: ΑΤΡ 5 ADP + Ρ + ενέργεια NADP+: φωσφορικό -νικοτιναμίδο -αδενίνο -δινουκλεοτίδιο NADPH + Η+: ανηγμένη μορφή υ φωσφορικού-νικοτιναμίδο- αδενίνο-δινουκλεοτιδίου.

11 Η NADP+ αναγωγάση είναι αντίδραση αναγωγής NADP+ ένζυμο 11 επιταχύνει σε NADPH. Όταν μιλάμε για αναγωγή εννοούμε πρόσληψη υδρογόνου ή απoβoλή οξυγόνου μία ουσία. Αντιστρόφως, όταν μιλάμε για οξείδωση εννοούμε απoβoλή υδρογόνου ή πρόσληψη οξυγόνου μία ουσία. 6 Είναι συνμογραφία μη κυκλικής φωσυνθετικής φωσφορυλίωσης. Ονομάζεται φωσφορυλίωση διότι κατά διάρκειά φωσφορυλιώνεται, δηλαδή συνδέεται με φωσφορική ομάδα, μόριο ADP μετατρέπεται σε ΑΤΡ (κοίτα αντίδραση σ προηγούμενη σελίδα). Επίσης, ονομάζεται μη κυκλική γιατί τα ηλεκτρόνια κυκλική τροχιά καταλήγουν σε λαμβάνουν καθότι άλλο μέρος ξεκινούν μόριο σε αυτήν άλλο (NADPH). ακολουθούν μόριο Τέλος, (Η 2Ο) μη ονομάζεται φωσυνθετική διότι γίνεται κατά διάρκεια φωσύνθεσης. 7 Είναι συνμογραφία κυκλικής φωσυνθετικής φωσφορυλίωσης. Ονομάζεται κυκλική λόγω κυκλικής τροχιάς ακολουθούν τα ηλεκτρόνια λαμβάνουν μέρος σε αυτήν (Πίνακας 1). Πίνακας 1 Σύγκριση κυκλικής μη κυκλικής φωσυνθετικής φωσφορυλίωσηςβ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ΜΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΥΚΛΙΚΗ 1. Τα ηλεκτρόνια υ νερού αποϊονίζουν Ρ680 οποίας τα ηλεκτρόνια αποϊονίζουν Ρ700. Τα ηλεκτρόνια τελευταίας καταλήγουν σ NADPH (μη κυκλική τροχιά). 2. Συμμετέχουν δύο φωσυστήματα: PSI PSII 3. Συμμετέχουν δύο είδη χλωροφύλλης: η Ρ680 η Ρ Γίνεται φωτόλυση υ νερού 5. Απελευθερώνεται οξυγόνο 6. Σύνθε εξελιγμένη διαδικασία 1. Τα ηλεκτρόνια προέρχονται Ρ700 επιστρέψουν πίσω σ Ρ700 (κυκλική τροχιά) 7. Συμβαίνει σε ανώτερους οργανισμούς 8. Κάθε φορά γίνεται απελευθερώνονται 2 μόρια ΑΤΡ 9. Παράγεται NADPH. 7. Συμβαίνει σε κατώτερους οργανισμούς 8. Κάθε φορά γίνεται απελευθερώνεται 1 μόριο ΑΤΡ 9. Δεν παράγεται NADPH. 2.Συμμετέχει μόνο ένα φωσύσμα: PSI 3. Συμμετέχει μόνο ένα είδος χλωροφύλλης: η Ρ Δεν γίνεται φωτόλυση υ νερού 5. Δεν απελευθερώνεται οξυγόνο 6. Απλή πρωτόγονη διαδικασία

12 12 Ερμηνεία μη κυκλικής φωφωσφορυλίωσης με χημειώσμωση πλασκυανίνη πλασκινόνη φερρεδοξίνη Εικόνα 8 Μη κυκλική φωφωσφορυλίωση με χημειώσμωσηβ Η χλωροφύλλη α Ρ680 βρίσκεται σ φωσύσμα ΙΙ δέχεται φως, διεγείρεται αποβάλλει ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια (e-) απoβάλλoνται Ρ680 μεταφέρονται μέσω μεταφορέων πλασκινόνη, ηλεκτρονίων κυτταρόχρωμα, (πρωγενής πλασκυανίνη) δέκ σ e, χλωροφύλλη α Ρ700 βρίσκεται σ φωσύσμα Ι η οποία προηγουμένως είχε διεγερθεί φως είχε χάσει ηλεκτρόνια. Η πρόσληψη των ηλεκτρονίων Ρ680 αποϊονίζει Ρ700. Κατά μεταφορά των ηλεκτρονίων Ρ680 σ Ρ700 απελευθερώνεται ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται τα κυτταροχρώματα για να μεταφέρουν πρωτόνια (Η+) στρώμα σ εσωτερικό υ θυλακοειδούς (Εικόνα 8). Για να ξαναπάρει πίσω τα ηλεκτρόνια έχασε να επιστρέψει σ ουδέτερή κατάσταση, η θετικά φορτισμένη Ρ680 ελκύει ηλεκτρόνια τα γεινικά μόρια νερού. Τα μόρια υ νερού φωλύονται σε πρωτόνια (Η+) καταλήγουν σ εσωτερικό υ θυλακοειδούς, οξυγόνο (02) αποβάλλεται σ ατμόσφαιρα ηλεκτρόνια επαναφέρουν Ρ680 σ ουδέτερη κατάσταση. Η αντίδραση φωτόλυσης είναι η πιο κάτω: Η20 2Η+ + 2e- + 1/202 Τα ηλεκτρόνια απoβάλλoνται Ρ700 φτάνουν με βοήθεια των μεταφορέων ηλεκτρονίων (πρωγενής δέκ e φερρεδοξίνη) σ ΝΑDΡ+ αναγωγάση ό χρησιμοποιούνται μαζί με πρωτόνια υ στρώμας σ αντίδραση αναγωγής υ NADP+ καταλύεται NADP+ αναγωγάση. NADP+ + 2e- + 2H+ NADPH + Η+

13 13 Η συγκέντρωση πρωνίων σ εσωτερικό υ θυλακοειδούς είναι μεγαλύτερη αντίσιχη συγκέντρωση σ στρώμα για τρεις λόγους: (α) η φωτόλυση έχει σαν αποτέλεσμα απελευθέρωση πρωνίων (Η ) σ εσωτερικό υ θυλακοειδούς, + (β) τα κυτταροχρώματα μεταφέρουν συνεχώς πρωτόνια στρώμα σ εσωτερικό υ θυλακοειδούς (γ) σ πρωτόνια αντίδραση αναγωγής στρώμα υ NADP+ μειώνοντας χρησιμοποιούνται ακόμη περισσότερο συγκέντρωση πρωνίων υ στρώμας. Τα πρωτόνια, όπως άλλωστε όλα τα σωματίδια, έχουν μια τάση να μικρής κατευθύνονται συγκέντρωσης. Έτσι, περιοχές μεγάλης τείνουν να προς περιοχές κινηθούν εσωτερικό υ θυλακοειδούς προς στρώμα. Η μόνη δίοδος συνθετάσης. απελευθερώνει αντίδραση Η για τα κίνηση ενέργεια σύνθεσης πρωτόνια των ΑΤΡ είναι πρωνίων μέσα χρησιμοποιείται κανάλι σ επιταχύνεται ΑΤΡ κανάλι πιο κάτω ΑΤΡ συνθετάση. ADP + Ρ + ενέργεια ATP Εικόνα 9 Φωτεινή φάση σύνδεση των προϊόντων με ν κύκλο υ Calvinβ

14 14 Σκοτεινή φάση Αποτελείται μια σειρά πολύπλοκων αντιδράσεων η ονομάζεται Κύκλος υ Calvin (Εικόvα 10). Σν Κύκλο υ Calvin χρησιμοποιείται ενέργεια αποθηκεύεται στα μόρια ΑΤΡ κατά φωτεινή φάση υδρογόνο μεταφέρεται NADPH για να αναχθεί CO2, προσλαμβάνεται περιβάλλον να σχηματισθεί τελικά η γλυκόζη. Συνεπώς, τα δύο (ΑΤΡ NADPH) τα τρία προϊόντα φωτεινής φάσης είναι απαραίτα για διεξαγωγή σκοτεινής φάσης. Σ Εικόνα 10 παραρούμε ότι υπάρχει συνεχής ανανέωση των αποθεμάτων διφωσφορικής ριβoυλόζης. Όσο παρέχονται σν κύκλο ΑΤΡ ατμόσφαιρα NADPH συνεχίζει να φωτεινή ανανεώνεται φάση η CO 2 ριβoυλόζη να παράγεται γλυκόζη. Η σκοτεινή φάση διεξάγεται σ στρώμα υ χλωροπλάσ. Εικόνα 10 Κύκλος υ Calvinβ Τρεις σημαντικότερες αντιδράσεις υ Κύκλου υ Calvin 1. ριβoυλόζη + 2ΑΤΡ διφωσφορική ριβoυλόζη + 2ADP (5C) (5C) 2. διφωσφορική ριβoυλόζη + CO2 ενδιάμεσο προϊόν (5C) (6C) 3. διφωσφορογλυκερινικό οξύ + ΝΑDΡΗ φωσφορογλυκεριναλδεΰδη + NADP+ (3C) (3C) Σημαντικά μόρια σν Κύκλο υ Calvin Η διφωσφορική ριβoυλόζη ενεργοποιείται με δυο φωσφορικές ομάδες ΑΤΡ δεσμεύει CO2. Το ένζυμο καρβoξυδισμoυτάση καθιστά εφικτή πρόσληψη υ CO2. Το διφωσφορογλυκερινικό οξύ λειυργεί ως δέκ υδρογόνου υ NADPH.

15 15 Από πού προέρχεται οξυγόνο απελευθερώνεται κατά φωσύνθεση; Πείραμα ισοτόπων Για να προσδιορίσουμε πού προέρχεται οξυγόνο απελευθερώνεται κατά φωσύνθεση μπορούμε να κάνουμε ένα πείραμα κατά οποίο ποτίζουμε κάποια φυτά χρησιμοποιώντας νερό με μεγάλη αναλογία ισοτό υ οξυγόνου. Το 018 είναι ραδιενεργό μπορεί να ανιχνευθεί με μετρητή ραδιενέργειας. Παραρούμε ότι η αναλογία υ ισοτό αυύ σ οξυγόνο αποβάλλεται τα φυτά παραμένει η ίδια (Εικόνα 11). Εικόνα 11 Πείραμα ισοτόπωνβ Αν, όμως, δοθεί στα φυτά διοξείδιο υ άνθρακα (C02) με μεγάλη αναλογία σε 018 ενώ αυτά ποτίζονται με κανονικό νερό (χωρίς 0 18) παραρούμε ότι ισόπο αυτό καταλήγει σ γλυκόζη δεν αποβάλλεται ως οξυγόνο κατά φωτεινή φάση. Το πιο πάνω πείραμα αποδεικνύει ότι οξυγόνο υ νερού καταλήγει σ ατμόσφαιρα ενώ οξυγόνο υ διοξειδίου υ άνθρακα σ γλυκόζη. Πώς αποδεικνύεται ότι φως είναι απαραί για φωσύνθεση; Αφήνουμε ένα φυτάριο σ σκοτάδι για 24 ώρες για απαμύλωση. Απαμύλωση είναι η απομάκρυνση όλης ποσότας αμύλου τα φύλλα υ φυύ λόγω χρησιμοποίησής υ φυτό όσο ρό βρίσκεται σ σκός. Ακολούθως, καλύπυμε κάποια φύλλα με αλουμινόχαρ για να μην φωτίζονται. Από ανίχνευση αμύλου κάνουμε στα φύλλα φωτίζονταν σε αυτά ήταν καλυμμένα (σκοτάδι) διαπιστώνουμε ότι στα πρώτα υπάρχει άμυλο ενώ στα δεύτερα δεν υπάρχει.

16 16 Ανίχνευση αμύλου Κόβουμε ένα φύλλο ποθεύμε σε θερμή αλκοόλη για να αποχρωματιστεί όπως φαίνεται σ εικόνα 12. Εικόνα 12 Αποχρωματισμός φύλλου για να ακολουθήσει χρώση ιωδίουβ Ξεπλένουμε με χλιαρό νερό ρίχνουμε σ συνέχεια διάλυμα ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) έχει καφεκίτρινο χρώμα. Αν φύλλο πάρει σκούρο μπλε χρώμα σημαίνει ότι περιέχει άμυλο οποίο προήλθε φωσύνθεση. Πώς αποδεικνύεται ότι C02 είναι απαραί για φωσύνθεση; Σ συσκευή Εικόνας 13 ένα δοχείο περιέχει καυστικό νάτριο (ΝaΟΗ) δεσμεύει CO2 ( CO2 δεσμεύεται άλλες βάσεις όπως ΚΟΗ, Ca(OH)2, Ba(OH)2). Το άλλο δοχείο περιέχει νερό δεν δεσμεύει CO2. Από ανίχνευση αμύλου κάνουμε στα φύλλα διαπιστώνουμε ότι σ φύλλο υ δοχείου είχε CO2 περιέχεται άμυλο ενώ σ άλλο όχι. Εικόνα 13 Πειραματική συσκευή για δειξη αναγότας υ CO2 σ φωσύνθεσηβ

17 17 Παράγοντες επηρεάζουν ρυθμό φωσύνθεσης Ρυθμός σημαίνει ταχύτα. Για όλους υς φωσύνθεσης παράγοντες (όπως κάθε επηρεάζουν άλλης ρυθμό βιoλoγικής διεργασίας) υπάρχει μία άρισ τιμή σ συγκέντρωσή υς σ οποία φυτό φωσυνθέτει τάχιστα κάθε κλιση τιμή αυτή ελαττώνει ρυθμό. Ο ρυθμός κάθε βιoλoγικής διεργασίας επηρεάζεται περισσότερο ν παράγοντα εκείνον υ οποίου η συγκέντρωση έχει μεγαλύτερη διαφορά άρισ τιμή. Ο παράγοντας αυτός ονομάζεται περιοριστικός παράγοντας διότι είναι αυτός περιορίζει ταχύτα υ φαινομένου έστω κι αν οι υπόλοιποι παράγοντες βρίσκονται σ άριστή υς τιμή. 1. Συγκέντρωση CO2 Η συγκέντρωση υ CO2 σν αέρα είναι 0,03% ενώ η άρισ τιμή κυμαίνεται μεταξύ 8% 14%. 2. Ένταση υ φωτός Όσο αυξάνεται η ένταση υ φωτός τόσο αυξάνεται ο ρυθμός φωσύνθεσης. Από ένα σημείο μετά όμως η αύξηση έντασης προκαλεί μείωση υ ρυθμού διότι αυξάνεται η θερμοκρασία υ φύλλου. Η αύξηση θερμοκρασίας υ φύλλου αυξάνει εξάτμιση υ νερού. Για να αποφύγει αφυδάτωση, φυτό κλείνει τα στόματά υ (Εικόνα 2). Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μην προσλαμβάνεται αρκετό CO2 να μειώνεται ο ρυθμός φωσύνθεσης. 3. Θερμοκρασία Η αύξηση θερμοκρασίας οδηγεί σε αύξηση υ ρυθμού φωσύνθεσης μέχρι να αρχίσει η εξάτμιση υ νερού. 4. Ποσότα χλωροφύλλης Η αύξηση ποσότας χλωροφύλλης μέσα στα φύλλα οδηγεί σε αύξηση πρόσληψης φωτός συνεπώς σ αύξηση υ ρυθμού φωσύνθεσης. Η αύξηση όμως ποσότας χλωροφύλλης πέραν μίας ορισμένης τιμής έχει σαν αποτέλεσμα τα φύλλα των ανώτερων κλαδιών υ φυύ να γίνονται τόσο σκουρόχρωμα ώστε να μην επιτρέν σ ηλιακή ακτινοβολία να περάσει στα κατώτερα φύλλα. Το αποτέλεσμα είναι η μείωση υ ρυθμού φωσύνθεσης.

18 18 5. Νερό Όταν φυτό δεν ποτίζεται ικανοποιητικά κλείνει τα στόματά υ. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να μην προσλαμβάνεται αρκετό CO 2 να μειώνεται ο ρυθμός φωσύνθεσης. 6. Ανόργανα άλατα Η έλλειψη των ανόργανων αλάτων υπόστρωμα υ φυύ μειώνει ρυθμό φωσύνθεσης γιατί αυτά είναι απαραίτα για σχηματισμό σημαντικών μορίων φωσύνθεσης. Για παράδειγμα μαγνήσιο (Mg) άζω (Ν) είναι αναγκαία για σύνθεση υ μορίου χλωροφύλλης ο σίδηρος (Fe), θείο (S), σημαντικό ρόλο μαγγάνιο σ (Mn) σχηματισμό ο φωσφόρος. Η υπέρμετρη (Ρ) παίζουν αύξηση συγκέντρωσης αυτών των αλάτων σ υπόστρωμα μπορεί όμως να επιφέρει ασθένειες σ φυτό να μειώσουν ρυθμό τιμής. Όσο φωσύνθεσης. 7. Ρύπανση Σ ρύπανση δεν ισχύει ο όρος άρισ μικρότερη η συγκέντρωση ρυπαντών όπως η αιθάλη θειώδες οξύ προέρχονται τις εξατμίσεις των μηχανών των εργοστασίων τόσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός φωσύνθεσης.

19 Λεξιλόγιο Αυτότροφοι οργανισμοί Ετερότροφοι οργανισμοί Παραγωγοί Καταναλωτές Ολοζωική διατροφή Σαπροφυτική διατροφή Σαπρόφυτα Αποικοδομητές Παρασιτική διατροφή Παράσι Ξενιστής Φωσύνθεση Χλωροφύλλη Φωσυνθέντα βακτήρια Θειοβακτήρια Βακριοχλωροφύλλη Υδρογονούχα ουσία Χημειοσύνθεση Χημειοσυνθέντα βακτήρια Νιτροβακτήρια Χρωστικές ουσίες Ορατό φάσμα φωτός Φωσυνθετικές χρωστικές Καροτίνια Ξανθοφύλλες Θυλακοειδή Στρώμα Φωτεινή φάση Σκοτεινή φάση Φωσύσμα Μεταφορείς ηλεκτρονίων Αποϊονισμός Φωτόλυση Αντίδραση αναγωγής υ ΝΑDP+ Μη κυκλική κυκλική φωσυνθετική φωσφορυλίωση Φωσφορυλίωση Χημειώσμωση Εσωτερικό θυλακοειδούς 19

20 20 Κύκλος υ Calvin Διφωσφορική ριβουλόζη Καρβοξυδισμουτάση Διφωσφορογλυκερινικό οξύ Πείραμα ισοτόπων Απαμύλωση Ανίχνευση αμύλου Άρισ τιμή Περιοριστικός παράγοντας

21 21 Ερωτήσεις 1. Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ φωσύνθεσης χημειοσύνθεσης; 2. Ποια είναι η βασικότερη διαφορά βακριοφωσύνθεσης χημειοσύνθεση κάνουν κάποια βακτήρια; Να γράψετε τις σχετικές αντιδράσεις. 3. Σε τι διαφoρoπoιείται η φωτoσύvθεση των φωτoσυvθετικώv βακρίωv αυτή των φυτών; 4. Ποιοι οργανισμοί παράγουν οξυγόνο κάτω ποιες προϋποθέσεις; 5. Ποια είναι η αρχική προέλευση των ατόμων υ άνθρακα, υ υδρογόνου υ οξυγόνου αποτελούν μόριο γλυκόζης παράγουν τα φυτά με φωσύνθεση; 6. Τι ονομάζεται φωσύνθεση ποια η σημασία για ζωή σν πλανή μας; 7. Να εξηγήσετε πώς η P680 συμβάλλει σ φωτόλυση υ νερού; 8. Τι εννοούμε με ν όρο "φωσυστήματα" πoύ ενπίζονται αυτά; 9. Ποιο τα ακόλουθα αναφέρονται σ χλωροφύλλη αρ700 υ φωσυστήμας Ι είναι λάθος; A. Αποϊονίζεται τα ηλεκτρόνια ελευθερώνει η χλωροφύλλη αρ680. B. Προσφέρει τα ηλεκτρόνιά σ ΝΑDP+ για αναγωγή υ. Γ. Δέχεται ηλεκτρόνια προέρχονται ν ιονισμό. Δ. Αποβάλλει ηλεκτρόνια προσφέρουν ενέργεια για κυκλική μη κυκλική φωφωσφορυλίωση Ε. Δέχεται ηλεκτρόνια απελευθερώνονται τα ΟΗ- κατά φωτόλυση υ νερού. 10. Από ποια στάδια αποτελείται η φωτεινή φάση φωσύνθεσης; Ποια είναι τα μόρια παράγονται, ποια αυτά αναγεννώνται πού; Ποια η χρησιμότά υς;

22 Τι ονομάζεται φωσυνθετική φωσφορυλίωση ή φωφωσφορυλίωση ποιες είναι οι διαφορές ανάμεσα σ κυκλική σ μη κυκλική φωφωσφορυλίωση; 12. Ποια όσα αναφέρονται πιο κάτω για χλωροφύλλη αρ680 είναι ορθά; Βρίσκεται σ φωσύσμα ΙΙ Αποϊονίζει χλωροφύλλη αρ700 Δεσμεύει τα ηλεκτρόνια υ Η2Ο κατά φωτόλυσή υ Μετά διέγερσή ιονίζεται Τροφοδοτεί με ηλεκτρόνια NADPH Α. 1, 2, 3 μόνο Γ. 2, 4 μόνο Β. 1, 2, 3, 4 μόνο Δ. 1, 3 μόνο Ε. άλλος συνδυασμός 13. Η κυκλική φωφωσφορυλίωση γίνεται κατά A. μεταφορά ηλεκτρονίων χλωροφύλλη αρ680 σ χλωροφύλλη αρ700 με βοήθεια μεταφορέων. B. επιστροφή των ηλεκτρονίων αποβάλλει η χλωροφύλλη αρ700 πίσω σ αυτήν. Γ. μεταφορά ηλεκτρονίων χλωροφύλλη αρ700 σ ΝΑDPH. Δ. δέσμευση των ηλεκτρονίων υ νερού χλωροφύλλη αρ680. Ε. μετατροπή υ φωσφορογλυκερινικού οξέος σε διφωσφορογλυκερινικό. 14. Πού επιτελείται η σκοτεινή φάση φωσύνθεσης; Ποια συστατικά είναι απαραίτα για πραγμαποίησή ; Ποια τα προϊόντα ; 15. Με φωσύνθεση ένα φυτικό κύτταρο συνθέτει μόρια γλυκόζης. (α) Να προέρχονται εξηγήσετε τα άμα ποιο υ μέρος άνθρακα, ποιες υ υδρογόνου ποιο χημικό ενώσεις υ οξυγόνου γλυκόζης. (β) Από ποια χημική ένωση ( δεσμό ) ελευθερώνεται η ενέργεια χρειάζεται για σύνθεση γλυκόζης; (γ) Με κατανάλωση ποιας μορφής ενέργειας σχηματίζεται η ένωση αυτή πώς λέγεται η πορεία σύνθεσής ;

23 Με πoιo τρόπο γίνεται η δέσμευση υ διoξειδίoυ υ άνθρακα κατά φωτoσύvθεση; 17. Να εξηγήσετε πιο κάτω πρόταση: Η φωτεινή κι η σκοτεινή φάση φωσύνθεσης είναι πολύ στενά συνδεδεμένες μεταξύ υς, δεν μπορεί να λειυργήσει η μία ανεξάρτα άλλη. 18. Κατά μετατροπή φωσφορογλυκεριναλδεΰδη υ σ διφωσφορογλυκερινικού σκοτεινή φάση οξέος σε φωσύνθεσης γίνεται: A. Αναγωγή ΝΑDPH B. Οξείδωση NADPH Γ. Αναγωγή NADP+ Δ. Οξείδωση NADP+ Ε. Αποβολή φωσφορικής ομάδας 19. Σ διάγραμμα φαίνεται σχηματικά πολύ περιληπτικά η σκοτεινή φάση φωσύνθεσης. Ποιος συνδυασμός αριθμών Α-Ε δίνει τις ουσίες είναι αριθμημένες σ σχήμα με σειρά αυτές αναφέρονται πιο κάτω; Διοξείδιο υ άνθρακα Φωσφορογλυκεριναλδεΰδη Διφωσφορική ριβουλόζη Φωσφορική γλυκόζη Φωσφορογλυκερινικό οξύ Α Γ Β Δ Ε

24 Δύο δοκιμαστικοί σωλήνες Α περιέχουν ίδιο Β χλωροφύκος σε νερό φωτίζονται με λευκό φως. Ο σωλήνας Α καλύπτεται φίλτρο. με Μετά πράσινο 24 φίλτρο ώρες σε ο έναν σωλήνας Β υς με κόκκινο δύο σωλήνες παραρούνται πολυάριθμες φυσαλίδες. Σε ποιο σωλήνα γιατί; 21. Ποιο είναι σωστό τα παρακάτω σχήματα; 22. Ποιο τα πιο κάτω δεν ισχύει για σκοτεινή φάση φωσύνθεσης; A. Η καρβοξυδισμουτάση βοηθά σ πρόσληψη CO2 διφωσφορική ριβουλόζη. B. Η ΑΤΡ συμμετέχει σ διαδικασία αναγέννησης διφωσφορικής ριβουλόζης Γ. Το φωσφορογλυκερινικό οξύ προκύπτει υδρόλυση ουσίας με 6 άμα άνθρακα σ μόριό. Δ. Το ΝΑDPH ανάγει διφωσφορογλυκερινικό οξύ σε φωσφορογλυκεριναλδεΰδη μετατρέπεται σε ΝΑDP+. Ε. Η γλυκόζη μετατρέπεται σε διφωσφορική φρουκτόζη με συμμεχή δύο μορίων GTP. 23. Ποιο τα Α-Ε είναι σωστό σν παρακάτω πίνακα;

25 24. Το παρακάτω θυλακοειδούς. σχήμα Ποιο δείχνει μόριο ένα δείχνει μόριο σε μεμβράνης ποια 25 ενός διαδικασία αναφέρεται; Δώστε τις απαραίτες εξηγήσεις. 25. Τι αποδίδεται σχηματικά σ παρακάτω σχήμα; Ονομάστε τα Α, Β, Γ, Δ Χ, Ψ. 26. Πώς αποδεικνύεται πειραματικά ότι Ο2 ελευθερώνεται κατά φωσύνθεση προέρχεται όλο νερό; 27. Η πειραματική διάταξη φαίνεται σ παρακάτω σχήμα έχει σκοπό μελέ ενός παράγοντα επηρεάζει φωσύνθεση. Ποιος είναι αυτός ο φωσύνθεση; παράγοντας; Σε ποιο φύλλο θα γίνει

26 Ένα φυτό σ κέντρο πόλης ό υπάρχει συνεχής πυκνή τροχαία κίνηση θα έχει αυξημένο ή μειωμένο ρυθμό φωσύνθεσης; Να διολογήσετε απάνσή σας. 29. Το πιο κάτω σχεδιάγραμμα έχει σχέση με φωσύνθεση. (α) Να εξηγήσετε τι δείχνουν οι γραφικές παραστάσεις Α Β να τις συγκρίνετε. (β) Να ερμηνεύσετε τα τμήματα 1, 2, 3 4 των γραφικών παραστάσεων. (γ) Τι θα συμβεί με ρυθμό φωσύνθεσης αν συνεχίσουμε να αυξάνουμε ένταση υ φωτός σε πολύ υψηλές τιμές; 30. Τα δυο φυτά Α Β φαίνονται σ πιο κάτω σχεδιάγραμμα εκτέθηκαν για μερικές ώρες σ ηλιακό φως, αφού προηγουμένως κρατήθηκαν για 24 ώρες υλάχισ σ σκοτάδι. Μετά έκθεσή υς σ ηλιακό φως, αποχρωματίσκαν φυτό Α φύλλο 1 φυτό Β τα φύλλα 2 3. Μετά ν αποχρωματισμό υς τα 3 φύλλα ποθετήθηκαν σε διάλυμα ιωδίου (καστανό χρώμα). (α) Ποιο θα είναι χρώμα υ κάθε φύλλου μετά παραμονή υς για μερικά λεπτά σ διάλυμα ιωδίου; (β) Διατυπώστε τα συμπεράσματα προκύπυν τα δυο πειράματα.

27 27 Γράψτε ποιες τις προτάσεις είναι σωστές (Σ) ποιες είναι λάθος (Λ) 1. Τα νιτροβακτήρια υ εδάφους είναι χημειο-αυτότροφοι οργανισμοί. 2. Οι ψείρες κάνουν σαπροφυτική διατροφή τρεφόμενες με νεκρά κύτταρα υ τριχωύ κεφαλής. 3. Το ορατό φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας κυμαίνεται 300nm μέχρι 700nm. 4. Ένα φωτόνιο κόκκινης ακτινοβολίας περιέχει λιγότερη ενέργεια ένα φωτόνιο κυανής ακτινοβολίας. 5. Η χλωροφύλλη α έχει καρβονυλομάδα εκεί η χλωροφύλλη β έχει μεθυλομάδα. 6. Σε κάθε φωσύσμα περιέχονται μερικές εκαντάδες μόρια χλωροφυλλών α, αλλά μόνο δύο αυτά ιονίζονται. 7. Ο ιονισμός χλωροφύλλης α πραγμαποιείται μόνο όταν βρίσκεται κοντά σν πρωγενή δέκ ηλεκτρονίων. 8. Μεταφορέας των ηλεκτρονίων υ Ρ700 είναι NAD+. 9. Τα φωσυνθετικά βακτήρια χρησιμοποιούν Η 2S δεν παράγουν H2O. 10. Ο αποχρωματισμός των πράσινων φύλλων των φυτών γίνεται με βρασμό αρχικά σε νερό μετά σε φορμόλη. 11. Η γλυκόζη στα πράσινα μέρη των φυτών ανιχνεύεται με διάλυμα ιωδίου δίνει χαρακριστική χρώση κυανού-μαύρου χρώμας. 12. Η απαμύλωση των φύλλων των φυτών γίνεται με διατήρηση των φυτών σε σκοτεινό μέρος για ώρες. 13. Κάθε θυλακοειδές έχει δεκάδες φωσυστήματα Ι ΙΙ σ μεμβράνη υ. 14. Η κυκλική φωφωσφορυλίωση ακολουθεί χρονικά μη διαφορά σ ph κυκλική. 15. Κατά τις φωτεινές αντιδράσεις υπάρχει μεταξύ στρώμας θυλακοειδών λόγω χημειώσμωσης.

28 Τα ηλεκτρόνια δεσμεύονται NADP + είναι τα ίδια τα ηλεκτρόνια φωτόλυσης υ νερού. 17. Κάθε κυτταρόχρωμα προσλαμβάνει ζεύγος ηλεκτρονίων ανάγεται. 18. Το σύμπλεγμα περιλαμβάνει κυτταροχρωμάτων πλασκινόνη, μεταξύ Ρ680 φερρεδοξίνη Ρ700 πλασκυανίνη. 19. Σ μη κυκλική φωφωσφορυλίωση παράγονται ισομοριακά ΑΤΡ NADPH. 20. Τα Η+ φωτόλυση υ νερού συμβάλλουν σ αναγωγή υ NADP Η Ρ680 ιονίζεται κυρίως κίτρινη ακτινοβολία. 22. Σε πειράματα φωσύνθεσης χρησιμοποιείται ο ραδιενεργός άνθρακας 23. C. 14 Το οξυγόνο απελευθερώνεται σ ατμόσφαιρα προέρχεται όλο CO Σ κυκλική φωφωσφορυλίωση συμμετέχουν η φερρεδοξίνη η πλασκυανίνη. 25. Η μεταφορά των ηλεκτρονίων στα κυτταροχρώματα ενεργοποιεί μία σειρά αντλιών Η+ των θυλακοειδών. 26. Η φωτόλυση υ νερού συμβάλλει σ φαινόμενο χημειώσμωσης. 27. Η αναλογία χρησιμοποίησης ΑΤΡ:NADPH σν κύκλο υ Calvin είναι 5: Για σύνθεση ενός μορίου γλυκόζης χρειάζονται δύο μόρια φωσφορογλυκεριναλδεΰδης. 29. Για να αναγεννηθούν τα έξι μόρια διφωσφορικής ριβουλόζης χρειάζονται δέκα μόρια φωσφορογλυκεριναλδεΰδης. 30. Η έλλειψη νερού στα φυτά η ρύπανση ατμόσφαιρας περιορίζει πρόσληψη CO2 αυτά.

29 29 Θέματα Εισαγωγικών Εξετάσεων Ολυμπιάδων 1.(Εισαγωγικές 2000) Μέρος φύκους με χλωροπλάστες φωτίσκε με φως διαφόρων μηκών κύμας, όπως σ σχήμα. Αερόβια βακτήρια (βακτήρια χρησιμοποιούν Ο2) βρίσκονται σ περιβάλλον υ φύκους συσσωρεύονται στις περιοχές Α Β υ φύκους. Να εξηγήσετε συμπεριφορά αυτών των βακρίων. 2.(Εισαγωγικές περιληπτικά ν 2001) κύκλο Το σχήμα Calvin. ακολουθεί Μελετήστε ν παρουσιάζει προσεκτικά απαντήστε στα πιο κάτω: (α) Ονομάστε τις ουσίες Α, Β Γ Δ. (β) Εξηγήστε περιληπτικά τι γίνεται σν κύκλο. Αναφερθείτε κυρίως στις ουσίες φαίνονται σ σχήμα. (γ) Πόσοι κύκλοι πρέπει να γίνουν για να παραχθεί ένα μόριο γλυκόζης; Διολογήστε απάνσή σας. (δ) Σε ποια ακριβώς μέρη υ κυττάρου γίνεται αυτή η διαδικασία σε ποιους οργανισμούς; (ε) Ποια είναι η προέλευση ΑΤΡ υ NADPH; Απαντήστε χωρίς να κάνετε οποιαδήποτε περιγραφή.

30 30 3.(Εισαγωγικές 2000) Το σχήμα παρουσιάζει διάφορα στάδια φωτεινής φάσης φωσύνθεσης. Αφού μελετήσετε να απαντήσετε σ πιο κάτω: (α) Τι ακριβώς γίνεται σ καθένα τα στάδια Α, Β Γ υ σχήμας. Δώστε τις απαραίτες εξηγήσεις. (β) Που οδηγούν τα βέλη 1, 2 3 υ σχήμας; Από ακριβώς προέρχονται τα ηλεκτρόνια βρίσκονται σ βέλος 4; 4. (Εισαγωγικές 2002) Το σχήμα παρουσιάζει περιληπτικά φωτεινή φάση φωσύνθεσης. Με βοήθεια υ σχήμας των γνώσεών σας γύρω θέμα αυτό, να δώσετε σύνμη περιγραφή των πιο κάτω φαινομένων: (α) Ιονισμός αποϊονισμός των χλωροφυλλών α Ρ680 α Ρ700 των φωσυσμάτων Ι (PSI) ΙΙ (PSII). (β) Φωτόλυση υ νερού αναγωγή υ NADP+ (γ) Παραγωγή ΑΤΡ με μηχανισμό χημειώσμωσης κατά μη κυκλική φωφωσφορυλίωση (να περιοριστείτε μόνο σε αυτά φαίνονται σ σχήμα).

31 31 5.(Εισαγωγικές 2003) Η πιο κάτω γραφική παράσταση δείχνει φάσμα απορρόφησης τριών φωσυνθετικών χρωστικών ενός φύλλου. (α) Να περιγράψετε φάσμα απορρόφησης χλωροφύλλης α, όπως παρουσιάζεται σ σχεδιάγραμμα. (β) Γιατί θεωρείται πλεονέκμα να έχουν τα φυτά περισσότερες ένα είδος φωσυνθετικές χρωστικές; (γ) Με βάση πιο πάνω σχεδιάγραμμα να εξηγήσετε γιατί τα φύλλα φαίνονται πράσινα. 6.(Εισαγωγικές 2004) Σ σχεδιάγραμμα φαίνεται η μη κυκλική φωφωσφορυλίωση. (α) Τι παριστάνουν τα γράμματα Α-Ε; (β) Να περιγράψετε με βάση σχεδιάγραμμα διαδικασία μη κυκλικής φωσφορυλίωσης (να μην γίνει περιγραφή χημειώσμωσης, μόνο απλή αναφορά) (γ) Να γράψετε τρεις διαφορές μεταξύ κυκλικής μη κυκλικής φωσφορυλίωσης. (δ) τεράστια Να γράψετε σημασία τρεις οικοσύσμα. λόγους έχει η να αποδεικνύουν φωσύνθεση για γήινο

32 32 7.(Εισαγωγικές 2005) Το σχεδιάγραμμα δείχνει περιληπτικά φωσύνθεση: (α) Να γράψετε τι παριστάνουν τα γράμματα Α Η. (β) Σε ποιο μέρος υ χλωροπλάσ γίνεται η φωτεινή σε ποιο η σκοτεινή φάση φωσύνθεσης; (γ) Πότε γίνεται η σκοτεινή φάση, ημέρα ή νύκτα; Να διολογήσετε απάνσή σας. (δ) Να γράψετε τρεις διαφορές μεταξύ κυκλικής μη κυκλικής φωσυνθετικής φωσφορυλίωσης. (ε) Να αναφέρετε δύο ρόλους υ νερού σ φωσύνθεση. 8.Η διάταξη φαίνεται σ σχήμα έχει σκοπό πειραματική μελέ κάποιου παράγοντα επηρεάζει φωσύνθεση. Το φυτό πριν εκτεθεί σ ηλιακό φως κρατήθηκε σ σκοτάδι για 24 ώρες περί. Αυτό έγινε για να: Α. αποβληθεί αρκετό διοξείδιο υ άνθρακα Β. αποβληθεί αρκετό οξυγόνο Γ. απομακρυνθεί άμυλο τα φύλλα υ Δ. εξαφανιστεί η χλωροφύλλη υ Ε. αποβληθεί μια σημαντική ποσότα νερού σε μορφή υδρατμών.

33 33 9.Ποιο τα πιο κάτω αναφέρονται σ φωσύνθεση είναι λάθος: Α. γίνεται στα πράσινα φυτά Β. είναι απαραί η παρουσία χλωροφύλλης Γ. παράγεται γλυκόζη οξυγόνο Δ. χρησιμοποιείται νερό διοξείδιο υ άνθρακα Ε. μπορεί να γίνει τόσο σ φως όσο σ σκοτάδι 10.Η φωτεινή φάση φωσύνθεσης δεν περιλαμβάνει: Α. χημειώσμωση Β. παραγωγή οξυγόνου Γ. παραγωγή ΑΤΡ Δ. μεταφορά ηλεκτρονίων Ε. συμμεχή διοξειδίου υ άνθρακα 11.Το τελικό προϊόν υ κύκλου υ Calvin είναι: Α. πρωτεΐνη Β. γλυκόζη Γ. διφωσφορική ριβουλόζη Δ. φωσφορογλυκερινικό οξύ Ε. φωσφορογλυκεριναλδεΰδη 12.Σ φωσύνθεση, οξυγόνο παράγεται κατά: Α. κυκλική φωφωσφορυλίωση Β. ν κύκλο υ Krebs Γ. σκοτεινή φάση Δ. μη κυκλική φωφωσφορυλίωση Ε. φωτεινή φάση 13.Οι χρωστικές ουσίες συμμετέχουν σ φωσύνθεση μόριο διφωσφορικής βρίσκονται: Α. στα μιχόνδρια Β. σ κυτταρόπλασμα των κυττάρων Γ. στις μεμβράνες των θυλακοειδών Δ. σ στρώμα των χλωροπλαστών Ε. σε όλα τα πιο πάνω 14.Πόσα άμα άνθρακα βρίσκονται σε ένα ριβουλόζης; Α. 2 Γ. 4 Β. 3 Δ. 5 Ε. 6

34 34 15.Ποιο τα πιο κάτω ΔΕΝ χρειάζεται κατά φωτεινή φάση φωσύνθεσης; Α. H2O Β. CO2 Γ. Χλωροφύλλη Δ. ADP Ε. Μεταφορείς υδρογόνου. 16.Τα περισσότερα φύλλα απορροφούν: Α. Κυρίως πράσινο φως Β. Μόνο κόκκινο κίτρινο φως Γ. Κυρίως κίτρινο μπλε φως Δ. Κυρίως μπλε κόκκινο φως Ε. Βασικά όλες τις συχνότες αλλά αντανακλούν περισσότερο κίτρινο μπλε φως. 17.Όλες οι ακόλουθες ενώσεις είναι απαραίτες σ σκοτεινή φάση φωσύνθεσης εκτός μια, είναι: Α. Το NADPH Β. Το Ο2 Γ. Το CO2 Δ. Η διφωσφορική ριβουλόζη Ε. Η ATP 18.Ποιο τα πιο κάτω ΔΕΝ ισχύει για φωσύνθεση; Α. Η σκοτεινή φάση γίνεται σ στρώμα Β. Λειυργούν δύο φωσυστήματα Γ. Τα ηλεκτρόνια χλωροφύλλης α Ρ680 μεταβιβάζονται σ χλωροφύλλη α Ρ700 Δ. Η κυκλική φωφωσφορυλίωση γίνεται συνέχεια, εφ όσον υπάρχει φως Ε. Τα κυτταροχρώματα χρησιμεύουν ως μεταφορείς ηλεκτρονίων 19.Ποια τις πιο κάτω διαδικασίες μπορεί να συνεχίζει σ χλωροπλάσ σ παρουσία ανασλέα παρεμποδίζει δίοδο των πρωνίων (Η+) διαμέσου ΑΤΡ-συνθετάσης; Α. Σύνθεση υδατάνθρακα Β. Παραγωγή ενέργειας για δημιουργία μορίων ΑΤΡ Γ. Φωφωσφορυλίωση Δ. Ο κύκλος υ Calvin Ε. Οξείδωση υ NADPH

35 20.Η συνεργασία των δύο φωσυσμάτων σ 35 χλωροπλάσ χρειάζεται για: Α. Τη χρησιμοποίηση CO2 Β. Αναγωγή υ NADP+ Γ. Την κυκλική φωφωσφορυλίωση Δ. Οξείδωση υ κέντρου αντιδράσεων υ φωσυστήμας I Ε. Δημιουργία ενέργειας για σύνθεση μορίων ΑΤΡ 21.Τα προϊόντα κυκλικής φωφωσφορυλίωσης είναι: Α. Οξυγόνο NADPH Β. ATP NADPH Γ. ATP, NADPH οξυγόνο Δ. ATP οξυγόνο Ε. ATP 22.Η διφωσφορική ριβουλόζη είναι ουσία με: Α. 2 άνθρακες Β. 3 άνθρακες Γ. 4 άνθρακες Δ. 5 άνθρακες Ε. 6 άνθρακες 23.Οι αντιδράσεις σκοτεινής φάσης φωσύνθεσης: Α. Γίνονται μόνο σ σκοτάδι Β. Μπορεί να γίνουν σ σκοτάδι Γ. Δεν είναι φωανεξάρτες Δ. Γίνονται στις μεμβράνες των θυλακοειδών Ε. Ελευθερώνουν οξυγόνο 24.Η αύξηση έντασης υ φωτός προκαλεί σ ταχύτα φωσύνθεσης: Α. Την απεριόρισ αύξησή Β. Την ελάττωσή Γ. Την αύξησή μέχρι ένα ορισμένο σημείο Δ. Καμία μεταβολή Ε. Την αρχική μείωση σ συνέχεια αύξησή ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ α. Χρισδούλου Χρ. & Χατζηνεοφύυ Μ., Βιολογία Γ Ενιαίου Λυκείου, ΥΑΠ, Λευκωσία, β. Νικολάου Λ., Βιολογία Γ Λυκείου Ενιαίων Προεισαγωγικών Εξετάσεων, Εκδόσεις Δημητράκη Χρισφόρου, 2002.