Gebėjimas fotosintezuoti gyvūnus. Žaliosios technologijos. Augalai ir maistinių medžiagų ciklas

Rytų smaragdas Elisija (Elysia chlorotica) yra unikali jūrų rūšis pilvakojų moliuskai... Evoliucijos metu Eliziejus tapo vieninteliu gyvūnu (nuo žinomas mokslui), kuri mitybai naudoja fotosintezę.

"Elysia chlorotica" arba "rytų smaragdo elizija"

Elysia chlorotica gyvena palei JAV ir Kanados Atlanto vandenyno pakrantes. Jauni jo egzemplioriai iš pradžių nėra nieko neįprasto ir turi rusvą spalvą su raudonomis dėmėmis. Tačiau užaugusi Elizija pradeda maitintis dumbliais. Vaucherialitorea, savo radulų tarka pradurdamas jos ląsteles ir išsiurbdamas visą turinį. Ląstelėje esantys chloroplastai filtruojami ir įsisavinami su paties moliusko ląstelėmis.

Prisiminkime, kad chloroplastai yra augalų ląstelių komponentai, kurių pagalba atliekamas fotosintezės procesas, tai yra saulės energijos pavertimo jungtine energija procesas. Chloroplastuose yra fotosintetinis pigmentas chlorofilas, kuris suteikia augalams žalią spalvą.

Palaipsniui absorbuodamas vis daugiau chloroplastų, moliuskas keičia savo spalvą nuo rudos iki žalios. Sukaupęs pakankamą chloroplasto kiekį, gyvūnas pereina prie maitinimo saulės energija ir gauna gliukozę fotosintezės procese. Šis įgūdis suteikia Rytų Smaragdui Elizijai galimybę išgyventi laikotarpius, kai susidaro jūros dumbliai Vaucheria litorea nėra. Įdomu tai, kad net jei moliuskas ilgą laiką giliai išlieka šešėlyje ir visi susikaupę chloroplastai žūva, rytinė smaragdinė elizija vėl gali pradėti maitintis dumbliais ir kaupti chloroplastą fotosintezei.

Įjungta Šis momentas Vaucheria litorea yra vienintelis žinomas gyvūnas, galintis atlikti fotosintezės procesą.

Jei radote klaidą, pasirinkite teksto dalį ir paspauskite „Ctrl“ + „Enter“.

Fotosintezė yra procesas, kurio metu organizmai sugeria saulės šviesą ir paverčia ją chemine energija. Be žaliųjų augalų, dumbliai, fotosintezuoti taip pat gali kiti organizmai - kai kurie pirmuonys, bakterijos (cianobakterijos, purpurinės, žaliosios, halobakterijos). Šių organizmų grupių fotosintezės procesas turi savo ypatybes.

Vykdant fotosintezę veikiant šviesai, privalomai dalyvaujant pigmentams (chlorofilas - aukštesniuose augaluose ir bakteriochlorofilas - fotosintetinėse bakterijose), organinės medžiagos susidaro iš anglies dioksido ir vandens. Žaliuose augaluose išsiskiria deguonis.

Visi fotosintetiniai organizmai vadinami fototrofais, nes energijai generuoti jie naudoja saulės šviesą. Dėl šio unikalaus proceso energijos mūsų planetoje egzistuoja visi kiti heterotrofiniai organizmai (žr. Autotrofai, Heterotrofai).

Fotosintezės procesas vyksta ląstelės plastidėse - chloroplastuose. Fotosintezės komponentai - pigmentai (žali - chlorofilai ir geltoni - karotenoidai), fermentai ir kiti junginiai - yra išdėstyti tilakoidinėje membranoje arba chloroplastinėje stromoje.

Chlorofilo molekulėje yra konjuguotų dvigubų ryšių sistema, dėl kurios, absorbuodama šviesos kvantą, ji gali pereiti į sužadintą būseną, tai yra, vienas iš jos elektronų keičia savo padėtį, pakildamas į aukštesnį energijos lygį. . Šis sužadinimas perduodamas vadinamajai pagrindinei chlorofilo molekulei, kuri sugeba atskirti krūvį: jis atiduoda elektroną akceptoriui, kuris per nešiklio sistemą siunčia jį į elektronų transportavimo grandinę, kur elektronas atsisako energijos redoksinėse reakcijose. . Dėl šios energijos vandenilio protonai „pumpuojami“ iš tilakoidinės membranos išorės į vidų. Susidaro vandenilio jonų potencialus skirtumas, kurio energija išleidžiama ATP sintezei.

Chlorofilo molekulė, dovanojanti elektroną, yra oksiduojama. Atsiranda vadinamasis elektroninis trūkumas. Kad fotosintezės procesas nenutrūktų, jį reikia pakeisti kitu elektronu. Iš kur jis atsiranda? Pasirodo, kad elektronų šaltinis, taip pat protonai (atminkite, kad jie sukuria potencialų skirtumą abiejose membranos pusėse) yra vanduo. Pagal įtaką saulės spindulių, taip pat dalyvaujant specialiam fermentui žalias augalas galintis fotooksiduoti vandenį:

2H 2 O → šviesa, fermentas → 2H + + 2ẽ + 1 / 2O 2 + H 2 O

Tokiu būdu gauti elektronai užpildo elektroninį chlorofilo molekulės trūkumą, o protonai pereina prie NADP (aktyvios fermentų grupės, pernešančio vandenilį) redukcijos, be ATP suformuodami dar vieną NADP H energijos ekvivalentą. Be elektronų ir protonų, vandens fotooksidacija gamina deguonį, kurio dėka Žemės atmosfera yra kvėpuojanti.

ATP ir NADP H energijos ekvivalentai išleidžia makroerginių ryšių energiją ląstelės reikmėms - citoplazmos judėjimui, jonų pernešimui per membranas, medžiagų sintezei ir kt., Taip pat suteikia energijos tamsioms biocheminėms medžiagoms. fotosintezės reakcijos, dėl kurių sintetinami paprasti angliavandeniai ir krakmolas. Šios organinės medžiagos tarnauja kaip kvėpavimo substratas arba yra naudojamos augalų biomasės augimui ir kaupimui.

Žemės ūkio augalų produktyvumas yra glaudžiai susijęs su fotosintezės intensyvumu.

Kai kurie organizmai sugeba užfiksuoti saulės spindulių energiją ir panaudoti ją organiniams junginiams gaminti. Šis procesas, žinomas kaip fotosintezė, yra būtinas norint palaikyti gyvybę, nes jis suteikia energijos tiek gamintojams, tiek vartotojams. Fotosintetiniai organizmai, dar vadinami fotoautotrofais, yra organizmai, galintys vykti fotosintezės procesui, įskaitant aukštesnius augalus, kai kuriuos (dumblius ir euglenas) ir bakterijas.

Fotosintezės metu šviesos energija virsta chemine energija, kuri kaupiama kaip gliukozė (cukrus). Neorganiniai junginiai (anglies dioksidas, vanduo ir saulės spinduliai) naudojami gliukozei, deguoniui ir vandeniui gaminti. Fotosintetiniai organizmai naudoja anglį organinėms molekulėms (angliavandeniams, lipidams ir baltymams) gaminti, kurių reikia biomasės statybai.

Deguonis, gaminamas kaip fotosintezės šalutinis produktas, naudojamas daugeliui organizmų, įskaitant augalus ir gyvūnus. Dauguma organizmų maistinėmis medžiagomis tiesiogiai ar netiesiogiai remiasi fotosinteze. Dauguma heterotrofinių organizmų, pavyzdžiui, gyvūnai, negali fotosintezuoti ar gaminti biologinių junginių iš neorganinių šaltinių. Taigi maistinėms medžiagoms gauti jie turi vartoti fotosintetinius organizmus ir kitus autotrofus.

Pirmieji fotosintetiniai organizmai

Mes žinome labai mažai apie ankstyviausius fotosintezės šaltinius ir organizmus. Buvo pateikta daugybė pasiūlymų, kur ir kaip kilo šis procesas, tačiau nėra jokių tiesioginių įrodymų, patvirtinančių bet kokią galimą kilmę. Yra įspūdingų įrodymų, kad pirmieji fotosintetiniai organizmai atsirado maždaug prieš 3,2–3,5 milijardo metų Žemėje stromatolitų pavidalu - sluoksniuotų struktūrų pavidalu, panašiu į kai kurių šiuolaikinių cianobakterijų formas. Taip pat yra maždaug 3,7-3,8 milijardo metų autotrofinės anglies fiksacijos izotopinių įrodymų, nors niekas neleidžia manyti, kad šie organizmai būtų fotosintezę. Visi šie teiginiai apie ankstyvą fotosintezę yra labai prieštaringi ir sukėlė daug diskusijų mokslo bendruomenėje.

Nors manoma, kad gyvybė Žemėje pirmą kartą atsirado maždaug prieš 3,5 milijardo metų, tikėtina, kad ankstyvieji organizmai nemetabolizavo deguonies. Užtat jie rėmėsi mineralais, ištirpintais karštas vanduo aplink vulkanines angas. Gali būti, kad cianobakterijos pradėjo gaminti deguonį kaip fotosintezės šalutinį produktą. Padidėjus deguonies koncentracijai atmosferoje, jis pradėjo nuodyti daugelį kitų ankstyvojo gyvenimo formų. Tai paskatino naujų organizmų, kurie deguonį galėtų naudoti kvėpavimo procesu, evoliuciją.

Šiuolaikiniai fotosintetiniai organizmai

Pagrindiniai organizmai, kurie saulės energiją paverčia organiniais junginiais, yra šie:

• Augalai;
• Dumbliai (diatomiai, fitoplanktonas, žalieji dumbliai);
• Euglena;
• Bakterijos - cianobakterijos ir anoksigeninės fotosintetinės bakterijos.

Fotosintezė augaluose

Tai atsiranda specializuotose organelėse, vadinamose. Chloroplastai yra augalų lapuose ir juose yra pigmento chlorofilo. Šis žalias pigmentas sugeria šviesos energiją, reikalingą fotosintezės procesui. Chloroplastuose yra vidinė membranų sistema, kurią sudaro struktūros, vadinamos tilakoidais, kurios yra šviesos energijos pavertimo į cheminę energiją vietos. Anglies dioksidas paverčiamas angliavandeniais procese, kuris vadinamas anglies fiksavimu arba Kalvino ciklu. Angliavandeniai gali būti laikomi krakmolu, naudojami kvėpuojant arba celiuliozei gaminti. Deguonis, kuris susidaro proceso metu, išleidžiamas į atmosferą per poras augalų lapuose, vadinamuose stomatais.

Augalai ir maistinių medžiagų ciklas

Augalai vaidina svarbų vaidmenį maistinių medžiagų cikle, ypač anglies ir deguonies. Vandens ir sausumos augalai (žydintys augalai, samanos ir paparčiai) padeda reguliuoti anglies kiekį atmosferoje pašalindami anglies dioksidą iš oro. Augalai taip pat svarbūs deguonies gamybai, kuris išsiskiria į orą kaip vertingas fotosintezės šalutinis produktas.

Dumbliai ir fotosintezė

Dumbliai yra tie, kurie turi augalų ir gyvūnų savybių. Kaip ir gyvūnai, dumbliai gali maitintis organinėmis medžiagomis savo aplinkoje. Kai kuriuose dumbliuose taip pat yra struktūrų, tokių kaip ir. Kaip ir augaluose, dumbliuose yra fotosintetinių organelių, vadinamų chloroplastais. Chloroplastuose yra chlorofilo - žalio pigmento, kuris sugeria šviesos energiją fotosintezei. Dumbliai taip pat turi kitų fotosintetinių pigmentų, tokių kaip karotenoidai ir fikobilinai.

Dumbliai gali būti vienaląsčiai arba stambūs daugialąsčiai organizmai. Jie gyvena įvairiose buveinėse, įskaitant druskingą ir šviežią vandens aplinką, drėgną dirvą ar uolienas. Fotosintetiniai dumbliai, žinomi kaip fitoplanktonas, yra jūriniuose ir gėluose vandenyse vandens aplinka... Jūrų fitoplanktonas susideda iš diatomų ir dinoflagelatų. Gėlo vandens fitoplanktonas apima žaliuosius dumblius ir cianobakterijas. Fitoplanktonas plaukia arti vandens paviršiaus, kad galėtų geriau patekti į saulės šviesą, o tai būtina fotosintezei. Fotosintetiniai dumbliai yra gyvybiškai svarbūs pasauliniam medžiagų, tokių kaip anglis ir deguonis, ciklui. Jie absorbuoja anglies dioksidą iš atmosferos ir generuoja daugiau nei pusę deguonies planetos lygyje.

Euglena

Euglena yra vienaląsčiai protistai, kurie buvo klasifikuojami pagal euglenos tipą ( Euglenophyta) su dumbliais dėl gebėjimo fotosintezuoti. Šiuo metu mokslininkai mano, kad jie nėra dumbliai, o savo fotosintezės sugebėjimus įgijo palaikydami endosimbiotinius santykius su žaliaisiais dumbliais. Taigi euglena buvo įtraukta į euglenozų tipologiją ( Euglenozoa).

Fotosintetinės bakterijos:

Cianobakterijos

Cianobakterijos yra deguonimi prisotintos fotosintetinės bakterijos. Jie renka saulės energiją, sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį. Cianobakterijose, kaip ir augaluose ir dumbliuose, yra chlorofilo ir anglies dioksidas virsta anglies dvideginiu fiksuojant anglį. Skirtingai nuo eukariotų augalų ir dumblių, cianobakterijos yra prokariotiniai organizmai. Jiems trūksta membranų apsuptų chloroplastų ir kitų organelių, randamų augalų ir dumblių ląstelėse. Vietoj to, cianobakterijos turi dvigubas išorines ir sulankstytas tilakoidines membranas, kurios naudojamos fotosintezėje. Cianobakterijos taip pat gali fiksuoti azotą, atmosferos azotą paverčiant amoniaku, nitritu ir nitratu. Šias medžiagas augalai absorbuoja biologiniams junginiams sintetinti.

Cianobakterijos yra įvairiose sausumos ir vandens aplinkose. Kai kurie iš jų laikomi todėl, kad gyvena itin atšiauriomis sąlygomis, tokiomis kaip karštosios versmės ir hipersaliniai vandens telkiniai. Cianobakterijos taip pat egzistuoja kaip fitoplanktonas ir gali gyventi kituose organizmuose, tokiuose kaip grybai (kerpės), pirmuonys ir augalai. Juose yra pigmentų phycoerythrin ir phycocyanin, kurie yra atsakingi už jų mėlynai žalią spalvą. Šios bakterijos kartais klaidingai vadinamos mėlynai žaliais dumbliais, nors jos joms visiškai nepriklauso.

Anoksigeninės bakterijos

Anoksigeninės fotosintetinės bakterijos yra fotoautotrofai (sintetina maistą naudojant saulės šviesą), kurie negamina deguonies. Skirtingai nuo cianobakterijų, augalų ir dumblių, šios bakterijos ATP gamyboje nenaudoja vandens kaip elektronų donoro elektronų pernašos grandinėje. Vietoj to jie naudoja vandenilį, vandenilio sulfidą arba sierą kaip pagrindinius elektronų donorus. Anoksigeninės bakterijos nuo cianobakterijų skiriasi ir tuo, kad jos neturi chlorofilo, kad sugertų šviesą. Juose yra bakteriochlorofilo, kuris sugeba sugerti trumpesnį šviesos bangos ilgį nei chlorofilas. Taigi bakterijos su bakteriochlorofilu dažniausiai būna giliavandenėse vietose, kur gali prasiskverbti trumpesni šviesos bangos ilgiai.

Anoksigeninių fotosintetinių bakterijų pavyzdžiai yra purpurinės ir žaliosios bakterijos. Violetinės bakterijų ląstelės būna įvairių formų (sferinės, lazdelės, spiralės) ir gali būti judrios arba nejudančios. Violetinės sieros bakterijos dažniausiai būna vandens aplinkoje ir sieros šaltiniuose, kur yra sieros vandenilio ir nėra deguonies. Purpurinėse ne sieros bakterijose naudojama mažesnė sulfido koncentracija nei purpurinėse. Žaliosios bakterijų ląstelės paprastai yra sferinės arba lazdelės formos ir paprastai yra nejudrios. Žaliosios sieros bakterijos fotosintezei naudoja sulfidą arba sierą ir negali gyventi esant deguoniui. Jie klesti sulfidų turinčioje vandens aplinkoje ir kartais savo buveinėse išsivysto žalsvos arba rudos spalvos.

Aukščiau pateiktame tekste raskite tris klaidas. Nurodykite sakinių, kuriuose buvo padaryta klaidų, skaičių, juos ištaisykite.

1. Dumbliai - tai žemesnių augalų grupė, gyvenanti vandens aplinkoje.

2. Jiems trūksta organų, tačiau jie turi audinius: vientisus, fotosintezuojančius ir edukacinius.

3. Vienaląsčiuose dumbliuose atliekama tiek fotosintezė, tiek chemosintezė.

4. Dumblių vystymosi cikle vyksta lytinių ir nelytinių kartų kaita.

5. Lytinio dauginimosi metu lytinės ląstelės susijungia, įvyksta apvaisinimas, dėl kurio išsivysto gametofitas.

6. Vandens ekosistemose dumbliai atlieka gamintojų funkciją.

Paaiškinimas.

1) 2 - žali dumbliai susideda iš identiškų ląstelių ir neturi audinių;

2) 3 - dumblių ląstelėse chemosintezė nevyksta;

3) 5 - susijungus lytinėms ląstelėms, susidaro zigota, iš kurios išsivysto sporofitas, o iš sporos - gametofitas.

Šaltinis: USE-2016 demonstracinė versija biologijoje.

Natalija Evgenievna Bashtannik

Galite pridėti, su kitomis pataisomis :)

Anna Bondarenko 20.12.2016 20:26

2. Jiems trūksta organų, tačiau jie turi audinius: integumentinius, fotosintetinius ir edukacinius.

Kita vertus, dumbliai neturi nei audinių, nei organų.

Natalija Evgenievna Bashtannik

taip, ir šis sakinys yra neteisingas, jį reikia taisyti

Jekaterina Gromova 02.11.2017 18:58

Dalijimasis į sporofitus ir gametofitus pasireiškia tik aukštesniuose augaluose

Natalija Evgenievna Bashtannik

Gametofitas ir sporofitas - kartų kaita, tai augalų ženklas. Sporofitas yra diploidinė (2n) daugialąstelinė fazė, kuri išsivysto iš apvaisinto kiaušinio (zigotos) ir gamina haploidines (1n) sporas. Gametofitas yra haploidinė (1n) daugialąsčio fazė, išsivystanti iš sporų ir gaminanti lytines ląsteles arba gametas. Atitinkamai yra vyrų ir moterų gametofitų.

Jei sporofitas ir gametofitas yra morfologiškai identiški, tada įvyksta izomorfinė kartų kaita, jei jie yra skirtingi, tai yra heteromorfiniai. Dumbliuose padarai turi abi formas, aukštesniuose augaluose, tik heteromorfiniai.

Vasilijus Rogožinas 09.03.2019 13:54

Kai kurie dumbliai gali turėti tikrą audinį. Tai yra dumbliai, turintys vadinamąjį audinio (parenchiminio) tipo talio diferenciaciją. Tai apima, pavyzdžiui, daugeliui žinomą porfyrą (iš raudonųjų jūros dumblių, vyniotinį vyniotiniams), rudadumblius (rudosios jūros dumblių „jūros dumbliai“), Ulva (žaliųjų jūros dumblių „jūros salotos“).

Dumbliai negali turėti ORGANŲ! Audiniai gali būti. Tokiuose „audinių“ dumbliuose net talio diferenciacijos tipas buvo vadinamas audiniu (parenchimu). Nuoroda į šaltinį: „Botanika, dumbliai ir grybai“, 1 ir 2 t., Belyakova G.A., Dyakov Yu.T., Tarasov K.L., Maskvos valstybinis universitetas, 2006 m.

Todėl reikėtų pakeisti pirmąjį atsakymo elementą: „Kai kurie dumbliai gali turėti tikrus audinius, tačiau jie neskirstomi į vientisus, fotosintetinius ir edukacinius (taip vadinami aukštesnių augalų audiniai).

Parama

Nepaisant to, šioje užduotyje iš demonstracinės USE-2016 versijos egzaminuotojai laiko nurodytą atsakymą teisingu. Deja, tokie netikslumai nėra įprasti pačioje biologijoje.

Diana Yesherova 24.04.2019 19:43

1. Jie gyvena ne tik vandens aplinkoje, bet ir kalnuose po sniego sluoksniu.

5. Susijungus lytinėms ląstelėms, susidaro zigota, ar ne?

Natalija Evgenievna Bashtannik

5 balai - pataisyti pagal kriterijus.

Jei prie kriterijuose nurodytų pridėsite 1 balo korekciją, tai nebus klaida.

Oksidacinis fosforilinimas yra etapas

1) fotosintezė

2) glikolizė

3) plastiko mainai

4) energijos apykaita

Paaiškinimas.

Oksidacinis fosforilinimas yra medžiagų apykaitos kelias, kurio metu maistinių medžiagų oksidacijos metu susidariusi energija ATP pavidalu kaupiama ląstelių mitochondrijose.

Atsakymas: 4.

Atsakymas: 4

1. Augalų organizmų ir kai kurių bakterijų bei gyvūnų ląstelėse randama plastikų, galinčių maitintis tiek heterotrofiškai, tiek autotrofiškai. 2. Chloroplastai, kaip ir lizosomos, yra dviejų membranų, pusiau autonomiški ląstelių organeliai. 3. Stroma - vidinė chloroplasto membrana, turi daug ataugų. 4. Membranos struktūros - tilakoidai - yra panardintos į stromos. 5. Jie yra sukrauti kristalų pavidalu. 6. Ant tilakoidų membranų vyksta fotosintezės šviesos fazės reakcijos, o chloroplasto stromoje - tamsiosios fazės reakcijos.

Paaiškinimas.

Klaidos padarytos sakiniuose:

1) 2 - lizosomos - vienos membranos citoplazmos struktūros.

2) 3 - Stroma - pusiau skystas chloroplasto vidinės dalies kiekis.

3) 5 - tilakoidai yra sukrauti granulių pavidalu, o cristae yra mitochondrijų vidinės membranos raukšlės ir ataugos.

Pastaba.

1 sakinys iš kriterijų nebuvo ištaisytas, tačiau manome, kad jį taip pat reikia taisyti.

1 - Plastidų yra augalų organizmų ir kai kurių gyvūnų, galinčių tiek heterotrofiškai, tiek autotrofiškai maitintis, ląstelėse.

Iš šio pasiūlymo reikia pašalinti bakterijasnuo bakterijos neturi membraninių organelių. Tarp prokariotinių organizmų daugelyje grupių yra fotosintezės aparatų, ir šiuo atžvilgiu ypatinga struktūra... Fotosintetiniams mikroorganizmams (mėlynai žaliems dumbliams ir daugeliui bakterijų) būdinga tai, kad jų šviesai jautrūs pigmentai yra lokalizuoti plazmos membranoje arba jos ataugose, nukreiptuose giliai į ląstelę.

svečias 05.02.2016 08:50

1. Augalų organizmų ir kai kurių bakterijų bei gyvūnų ląstelėse randama plastikų, galinčių maitintis tiek heterotrofiškai, tiek autotrofiškai.

Šis pasiūlymas nebuvo pažymėtas kaip klaidingas. Bet jame yra klaida: plastidų yra tik eukariotuose ir jie yra pusiau autonomiški prokariotų palikuonys. Fotosintetinės bakterijos vykdo fotosintezę tilakoidais ir fikobilisomomis. Ištaisykite netikslumą.

Natalija Evgenievna Bashtannik

Jei rašydami atsakymą ištaisysite savo nurodytą netikslumą, taškas nebus skaičiuojamas, tačiau jis taip pat nebus sumažintas.

Pastaba.

Struktūra plastidai žemesnių fotosintetinių augalų (žaliųjų, rudųjų ir raudonųjų dumblių) ir aukštesnių augalų ląstelių chloroplastų apskritai panašus. Jų membranų sistemose taip pat yra šviesai jautrių pigmentų. Chloroplastai žali ir rudieji dumbliai (kartais jie vadinami chromatoforais) taip pat turi išorinę ir vidinę membranas; pastarasis sudaro plokščius maišus, išdėstytus lygiagrečiais sluoksniais; šios formos neturi briaunų.

Plastidai yra membraniniai organeliai, randami fotosintetiniuose eukariotiniuose organizmuose (aukštesni augalai, žemesni dumbliai, kai kurie vienaląsčiai organizmai).

Regina Singer 09.06.2016 13:33

Plastidai (iš senovės graikų πλαστός - lipdyti) yra pusiau autonomiški aukštesnių augalų organeliai, dumbliai ir kai kurie fotosintetiniai pirmuonys. Plastidai turi nuo dviejų iki keturių membranų, savo genomą ir baltymų sintezavimo aparatą. Šaltinis: Vikipedija. Ne žodžiai apie bakterijas. Plastidų vartojimas nuo prokariotų yra YPAČ NETEISINGAS.

Natalija Evgenievna Bashtannik

Vikipedijos naudojimas kaip ŠALTINIS be patikrinimo yra labai neteisingas.

1 sakinį galima taisyti, jei jis nėra nurodytas kriterijuose, tai nereiškia, kad jo nereikia taisyti. Perskaitykite paaiškinimo pastabą.

Kuris iš procesų efektyviausiai teikia energiją eukariotinėms ląstelėms?

1) fotosintezė

2) glikolizė

3) alkoholio fermentacija

4) oksidacinis fosforilinimas

Paaiškinimas.

Oksidacinis fosforilinimas efektyviausiai teikia energiją eukariotinėms ląstelėms.

Oksidacinis fosforilinimas yra energijos apykaitos etapas.

Oksidacinis fosforilinimas yra medžiagų apykaitos kelias, kurio metu maistinių medžiagų oksidacijos metu susidariusi energija ATP pavidalu kaupiama ląstelių mitochondrijose.

Oksidavus dvi trijų anglies rūgšties molekules, susidariusias fermentiškai skaidant gliukozę iki CO 2 ir H 2 O, išsiskiria didelis energijos kiekis, kurio pakanka 36 ATP molekulėms susidaryti.

Glikolizės metu iš vienos gliukozės molekulės susidaro dvi ATP molekulės.

Atsakymas: 4.

Atsakymas: 4

1) fotosintezė

2) oksidacinis fosforilinimas

3) glikolizė

4) anglies dioksido atgavimas

Paaiškinimas.

Glikolizės metu susidaro piruvino rūgštis. Tai yra vienas iš energijos apykaitos etapų.

Atsakymas: 3

Atsakymas: 3

1) oksiduoti mineralus

2) fotosintezės procese sukurti organinę medžiagą

3) kaupti saulės energiją

4) suskaidyti organines medžiagas į mineralines

Paaiškinimas.

Ežero ekosistemoje esančios saprotrofinės bakterijos organines medžiagas skaido į mineralines.

Saprotrofai (saprofitai) minta negyvais organizmais, lavonus perdirba į neorganines medžiagas.

Saprotrofinės bakterijos yra skaidančios, jos skaido organines medžiagas (baltymus, riebalus, angliavandenius) iki neorganinių (anglies dioksidas, vanduo, amoniakas). Organinėms medžiagoms sintetinti gamintojams (augalams) reikalingos neorganinės medžiagos. Taigi skaidytojai, įskaitant saprotrofines bakterijas, uždaro medžiagų ciklą gamtoje.

Atsakymas: 4.

Atsakymas: 4

Šaltinis: vieningas valstybinis biologijos egzaminas 2016-09-04. Ankstyva banga

Visi žemiau išvardyti bruožai, išskyrus du, naudojami paveikslėlyje parodytam langeliui apibūdinti. Nustatykite du ženklus, kurie „iškrenta“ iš bendro sąrašo, ir užrašykite skaičius, pagal kuriuos jie nurodyti lentelėje.

1) chloroplastų buvimas

2) glikokalikso buvimas

3) gebėjimas fotosintezei

4) gebėjimas fagocitozei

5) gebėjimas biosintezuoti baltymus

Paaiškinimas.

Paveiksle pavaizduota augalo ląstelė (nes aiškiai matoma tanki ląstelės sienelė, didelė centrinė vakuolė ir chloroplastai). Tuo pačiu metu visų tipų ląstelės gali atlikti baltymų biosintezę. Ženklai „iš bendro sąrašo“ yra glikokalikso buvimas ir galimybė fagocitozei.

Atsakymas: 24.

Atsakymas: 24

Šaltinis: USE-2017 demonstracinė versija biologijoje.

Paaiškinimas.

1) chromatografijos metodas

2) metodas pagrįstas pigmentų atskyrimu dėl pigmentų judėjimo tirpiklyje greičio skirtumų (judanti fazė stacionarioje fazėje)

Pastaba.

Pirmą kartą tiksliausias supratimas apie aukštesnių augalų žaliųjų lapų pigmentus buvo gautas didžiausio Rusijos botaniko M.S. Spalvos (1872-1919). Jis sukūrė chromatografinį metodą medžiagoms ir izoliuotiems lapų pigmentams atskirti gryna forma... Chromatografinis medžiagų atskyrimas pagrįstas skirtingu jų adsorbcijos pajėgumu. Šis metodas buvo plačiai naudojamas. M.S. Spalva ištraukė iš lakšto stiklinį vamzdelį, pripildytą kreidos ar sacharozės miltelių (chromatografinė kolonėlė). Atskiri pigmento mišinio komponentai skyrėsi adsorbcijos laipsniu ir judėjo skirtingu greičiu, dėl to jie buvo sutelkti skirtingose \u200b\u200bkolonos zonose. Skirstant kolonėlę į atskiras dalis (zonas) ir naudojant atitinkamą tirpiklių sistemą, galima išskirti kiekvieną pigmentą. Paaiškėjo, kad aukštesnių augalų lapuose yra chlorofilo a ir chlorofilo b, taip pat karotinoidų (karotino, ksantofilo ir kt.). Chlorofilai, kaip ir karotenoidai, netirpsta vandenyje, bet labai gerai tirpsta organiniuose tirpikliuose. Chlorofilai a ir b skiriasi spalva: chlorofilas a yra mėlynai žalias, o chlorofilas b - geltonai žalias. Chlorofilo a kiekis lape yra maždaug tris kartus didesnis už chlorofilo b kiekį.

Mokslininkai atrado gyvūnus, gebančius įsisavinti saulės energiją. Bent jau taip sakoma, paskelbta gerbiamo leidinio „Nature Publishing Group“ žurnale. Šis nuostabus gyvūnas pasirodė esąs paprastas amaras. Išoriškai neišvaizdus vabzdys pastaruoju metu reguliariai tiekia biologams mokslinius pojūčius. Kokie yra jos unikalūs sugebėjimai ir ar tikrai yra gyvūnų, kuriems nereikia ieškoti maisto, bandė sužinoti „Lenta.ru“

Paprastai tariant, daugialąsčio gyvūno fotosintezavimas yra sensacija. Be to, tokio pobūdžio sensacija, sukelianti biologų reakciją „to negali būti, nes to niekada negali būti“. Tačiau straipsnis apie nuostabų amarą buvo paskelbtas recenzuojamame žurnale, o tai reiškia, kad jame nėra akivaizdžių klaidų. Kita vertus, ji nepasirodė pačiame Gamtair joje " jaunesnis brolis“, jaunas žurnalas Mokslinės ataskaitos... Prieš suprasdami, kokia yra kūrinio esmė ir kaip teisinga tai vadinti sensacija, turite išsiaiškinti, ką nepastebimos amarų tyrimas davė šiuolaikinei biologijai.

Sunku patikėti, bet biologai pupų amarą gana rimtai vadina superorganizmu. Šis terminas iš esmės yra dirbtinis ir daugelio gyvūnų atveju atrodo įtemptas. Jie vadinami „organizmais, susidedančiais iš daugelio organizmų“ ir paprastai reiškia kolonijinius vabzdžius. Tačiau amarai nėra kolonijinis vabzdys, tačiau tuo pačiu metu jie, žinoma, yra superorganizmas.

Šis kuklus vabzdys minta augalų sultimis, čiulpdamas juos tiesiai iš indų, kurie transportuoja cukrų iš lapų į šaknį. Gerai, kad amarai glaudžiai bendrauja su skruzdėlėmis. Pastarieji apsaugo ją nuo priešų mainais į cukraus sirupo lašelius. Amarai neprieštarauja saldžiai duoklė skruzdėms - jie vis dar negali pasisavinti cukraus kiekio, esančio augalų sultyse.

Tai yra vienas iš amarų mitybos paradoksų - nepaisant to, kad gyvūnai sunaudoja daug daugiau cukraus, nei gali suvirškinti, tam tikra prasme jie nuolat badauja. Faktas yra tas, kad daržovių sultyse beveik nėra nieko, išskyrus cukrų, o vabzdžiai gyvena nuolat trūkdami amino rūgščių, riebalų, vitaminų ir mikroelementų. Net kai skruzdžių šalia nėra, amarai vis tiek skleidžia saldų tirpalą, prieš tai išfiltravę jai naudingas medžiagas.

Netrukus po amarų aptiktos simbiotinės buchnerijos, entomologai rado savo kaimynus. Paaiškėjo, kad tai bakterijos Serratia symbiotica, kuris amaruose apsigyveno daug vėliau nei buchneria ir dar neprarado galimybės gyventi už šeimininko ribų. Tačiau kai kuriuose amaruose amarų, buchnerijų ir serratijų bendradarbiavimas jau labai pasistūmėjo į priekį - paaiškėjo, kad kai kurios serratų aminorūgštys padeda sintetinti lepias buchnerijas, kurios prarado šį gebėjimą.

Pasirodė, kad trečias amarų superorganizmo būstas yra apsauginės bakterijos. Mokslininkai tai nustatė Hamiltonella defensa padeda amarai kovoje su raiteliais. Šios vapsvos, kartu su katėmis, yra vieni pagrindinių amarų priešų. Raideriai kiaušinius deda į savo kūną. Raitelio lerva, išsiritusi iš kiaušinio, valgo amarus iš vidaus ir vietoj kokono naudoja jų mumifikuotą kūną. Kažkada šis raitelių žiaurumas padarė Charlesui Darwinui tokį stiprų įspūdį, kad jis nurodė jų egzistavimą kaip vieną iš argumentų prieš visiško gero Dievo egzistavimą.

Paskutiniai iš šiuo metu žinomų amarų nakvynės buvo bakterijos, kurios padeda sintetinti ryškius pigmentus. Paaiškėjo, kad ryškiai žalią amarų spalvą lemia tarpląstelinės bakterijos Ricketsiellakurie padeda amarams sintetinti specifinius policiklinius dažus - atėnus. Kodėl vabzdžiams reikia, vis dar sunku pasakyti, tačiau yra žinoma, kad spalva vaidina svarbų vaidmenį vabzdžio sąveikoje su plėšrūnais. Iš tos pačios rūšies individų, pavyzdžiui, raiteliai teikia pirmenybę žaliesiems ir ladybugs - raudonieji amarai.

Kalbant apie gyvūnus, kuriems būdingas neįprastas šėrimo būdas, negalima nepaminėti unikalaus moliusko Elysia chloroticaįvaldę „žaliąsias technologijas“. Ankstyvosiose vystymosi stadijose jis atrodo ir elgiasi kaip įprastas jūros šliužas - minta dumbliais ir turi rusvą spalvą. Tačiau, skirtingai nuo visų kitų žolėdžių gyvūnų, jis, kaip pasakytų ekonomistai, labiau mėgsta meškerę. Paprasčiau tariant, moliuskas absorbuoja fotosintetinius dumblių chloroplastus Vaucheria litoreair palaiko juos gyvus savo ląstelėse. Augalai tą patį padarė savo evoliucijos aušroje, kadaise sugėrę mėlynai žalius dumblius. Skirtumas tas, kad chloroplastai bejėgiai patenka į moliusko ląsteles - per milijonus bendro evoliucijos metų jie perdavė savo savininkams devyniasdešimt procentų reikalingų baltymų sintezę. Todėl moliuskas turi imtis triukų, kad išsaugotų trapius endosimbiontus. Kai kuriuos genus, atsakingus už fotosintezę, jis nukopijavo tiesiai iš genomo. Vaucheria, dėl kurio jis galėjo palaikyti chloroplastų gyvenimą maždaug devynis mėnesius. Tai tiek laiko trunka gyvenimo ciklas.

Spalvinant amarus, ne viskas paprasta. Iš dalies jį lemia Atėnai, iš dalies - karotinoidai. Už pirmųjų sintezę atsakinga, kaip jau minėta, riketsija, tačiau dar įdomesnė padėtis su karotinoidais. Faktas yra tas, kad karotinoidai yra labai dažni pigmentai, tačiau joks gyvūnas negali jų sintetinti. Retinolis arba vitaminas A yra pusė karotino molekulės. Kaip pigmentas, kuris tiesiogiai suvokia šviesą, jis naudojamas absoliučiai visų organizmų akyse - nuo vienaląsčių organizmų iki žmonių. Be to, karotenoidai vaidina svarbų ir vis dar iki galo nesuprantamą vaidmenį sąveikaudami su reaktyviomis deguonies rūšimis. Tačiau visi gyvūnai yra priversti gauti karotenoidų iš maisto.

Nepaisant to, net patys straipsnio autoriai nesuprato, kodėl amarai turi patys sintetinti karotinoidus ir kodėl jų organizme yra tiek daug šių medžiagų.
Po dvejų metų prancūzų mokslininkai žino, kodėl - jų nuomone, amarai naudoja karotenoidus saulės energijai tiekti.

Iš karto reikia pasakyti, kad biologai fotosintezę vadina anglies dioksido fiksavimu iš oro ir jo perdavimu į organines medžiagas dėl saulės energijos. Pats šviesos energijos naudojimas vadinamas fototrofija, o organizmai, kuriuose ji atsiranda, - fotoheterotrofais. Tačiau šis reiškinys yra toks retas, palyginti su fotosinteze, kad net moksliniai „Nature News“ redaktoriai padarė klaidą pavadinime.

Apie fototrofiją buvo kalbėta paskutiniame prancūzų mokslininkų straipsnyje. Jie nustatė, kad vabzdžiai, auginami skirtingoje temperatūroje aplinka, įgyti skirtingų spalvų. Tai, pasak autorių, įvyksta pasitelkus epigenetinius mechanizmus - keičiant ne pačią DNR, o ją skaitant. Kaip ten bebūtų, tie gyvūnai, kurie buvo auginami 8 laipsnių Celsijaus temperatūroje, tapo žali, o tie, kurie augo 22 laipsnių temperatūroje, - oranžiniai. Taip pat buvo grupė tiesiog blyškių vabzdžių, kurie gyveno padidėjusio žmonių susibūrimo ir išteklių stygiaus sąlygomis. Žaliuose amaruose buvo didžiausias karotinoidų kiekis iš visų pusbrolių.

Elysia pusilla... Spustelėkite norėdami padidinti. Nuotrauka iš blogs.ngm.com

Taigi, paaiškėjo, kad jei amarai yra apšviesti po įkalinimo tamsoje, ATP, kiekvienos ląstelės energijos valiutos, koncentracija jos kūne žymiai padidėja. Be to, žaliosios amarų energija yra įkraunama daug greičiau nei oranžinė. Šviesiuose vabzdžiuose, neturinčiuose jokių pigmentų, akivaizdu, kad ATP atsargų skirtumas tamsoje ir šviesoje nebuvo pastebėtas. Be to, pigmentas pasiskirstė tiesiai po vabzdžio odelės paviršiumi, kur saulės spinduliai prasiskverbia labiausiai.

Pasirodo, kad amarai išmoko išgauti saulės energiją? Be to, jie aplenkė šios srities specialistus - augalus, nes jie visai neapsieina be chloroplastų ir chlorofilo, ir tam naudoja įprastus karotinoidus, kuriuos sintetina septyni iš grybų pavogti genai?

Jei atvirai, tuo labai sunku patikėti. Autorių garbei jie tik siūlo fototrofijos kaip hipotezės galimybę ir nemano, kad tai įrodyta. Kiekvienas straipsnio skaitytojas Mokslinės ataskaitos iškart kyla daugybė klausimų. Pirma, neaišku, kaip tiksliai perduodamas karotino sukauptas elektroninis sužadinimas. Autoriai mano, kad sužadinti elektronai perkeliami į ATP sintazę, tačiau kol kas nėra jokių įrodymų. Antra, neaišku, kurie genai dalyvauja procese. Trečia, nebuvo įrodyta, kuriose ląstelėse padidėja ATP kiekis - tose ląstelėse, kuriose yra karotinoidų, ar ne. Ketvirta, neįrodyta - ar pastebėti pokyčiai vyksta amarų ląstelėse, ar daugelyje jo, kaip matėme, endosimbiontų?

Tačiau atrodo, kad visi šie klausimai yra įprasti klausimai prisiminus svarbiausią amarų gyvenimo faktą - ką jis valgo. Vienas iš to paties straipsnio autorių Mokslas, kuris parodė horizontalų genų perdavimą karotinoidų sintezei, naują darbą pakomentavo taip: "Energijos gavimas yra mažiausia amarų gyvenimo problema. Jos mityba susideda iš šiek tiek mažiau nei viso cukraus, kurio didžioji dalis yra negali naudotis “.
Atsižvelgiant į šį faktą, vabzdžių augalų sugebėjimų atradimas atrodo labai įtartinas.