ΤΕΣΤ (ΑΣΚΗΣΕΙΣ) ONLINE
69 Tests / Διαγωνίσματα

Κεφάλαιο 4.3 – Φωτοσύνθεση – Απαντήσεις – Λύσεις (σελ. 104-106)

Ερωτήσεις - Ασκήσεις - Προβλήματα

Άσκηση 1 (σελ. 104)

Να σημειώσετε δίπλα από κάθε αριθμό της πρώτης στήλης το γράμμα που αντιστοιχεί: 1. Καροτενοειδή 2. Γλυκόζη 3. Οξυγόνο — α. Παράγεται στα grana του χλωροπλάστη. β. Απορροφά ισχυρά την πράσινη ακτινοβολία. γ. Είναι μόριο χλωροφύλλης α. δ. Παράγεται κατά τη σκοτεινή φάση. ε. Απορροφά την μπλε ακτινοβολία ισχυρά.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Αντιστοιχίζουμε κάθε όρο με τη σωστή του ιδιότητα: το οξυγόνο παράγεται στη φωτεινή φάση (grana), η γλυκόζη στη σκοτεινή φάση, τα καροτενοειδή απορροφούν έντονα το μπλε φως.

Λύση:

  1. 1 (Καροτενοειδή) → ε. Απορροφούν ισχυρά την μπλε ακτινοβολία.
  2. 2 (Γλυκόζη) → δ. Παράγεται κατά τη σκοτεινή φάση της φωτοσύνθεσης.
  3. 3 (Οξυγόνο) → α. Παράγεται στα grana του χλωροπλάστη (φωτεινή φάση).

Απάντηση: 1-ε, 2-δ, 3-α.

Άσκηση 2 (σελ. 104)

Ποιος είναι ο ρόλος του φωτός στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης;

Σκέψη / Μεθοδολογία: Ανακαλούμε τι συμβαίνει όταν η χλωροφύλλη απορροφά φωτεινή ενέργεια.

Απάντηση: Το φως παρέχει την ενέργεια που δεσμεύεται από τη χλωροφύλλη και τις άλλες φωτοσυνθετικές χρωστικές στη φωτεινή φάση. Η απορρόφηση φωτός διεγείρει τα μόρια χλωροφύλλης, τα οποία στη συνέχεια ιονίζονται και προκαλούν τη φωτόλυση του νερού (παραγωγή O₂ και H⁺+e⁻) και το σχηματισμό ATP και NADPH, που θα χρησιμοποιηθούν στη σκοτεινή φάση.

Άσκηση 3 (σελ. 104)

Περιγράψτε τη διαδικασία της εικόνας: α) σε επίπεδο οργανισμού και β) σε κυτταρικό επίπεδο.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Περιγράφουμε τη φωτοσύνθεση σε επίπεδο ολόκληρου φυτού και σε επίπεδο χλωροπλάστη.

Απάντηση: α) Σε επίπεδο οργανισμού: το φυτό προσλαμβάνει CO₂ μέσω των στομάτων και H₂O μέσω των ριζών, και με ηλιακή ενέργεια παράγει γλυκόζη και απελευθερώνει O₂. β) Σε κυτταρικό επίπεδο: στο χλωροπλάστη γίνεται η φωτεινή φάση (φωτόλυση H₂O, παραγωγή O₂/ATP/NADPH) και η σκοτεινή φάση (δέσμευση CO₂, σύνθεση γλυκόζης).

Άσκηση 4 (σελ. 104)

Τοποθετήστε CO₂, H₂O, O₂, C₆H₁₂O₆, ATP, ADP, NADP, NADPH στο διάγραμμα φωτεινής/σκοτεινής φάσης.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Κατανέμουμε τα υλικά ανάλογα με τη φάση στην οποία εμφανίζονται.

Απάντηση: Φωτεινή φάση: H₂O (είσοδος) → O₂ (έξοδος) + ATP + NADPH (από ADP, NADP). Σκοτεινή φάση: CO₂ (είσοδος) + ATP + NADPH → C₆H₁₂O₆ (έξοδος), με το ADP και το NADP να επιστρέφουν στη φωτεινή φάση.

Άσκηση 5 (σελ. 104)

Πώς μπορούμε να μετρήσουμε την απόδοση της φωτοσύνθεσης; Πώς επηρεάζεται από περιβαλλοντικούς παράγοντες; Σχεδιάστε ένα πείραμα.

Απάντηση: Η απόδοση μετριέται καταμετρώντας το O₂ που παράγεται στη μονάδα του χρόνου, π.χ. μετρώντας φυσαλίδες O₂ από υδρόβιο φυτό (Elodea). Επηρεάζεται από θερμοκρασία, φως, CO₂, νερό, ανόργανα άλατα. Πείραμα: μεταβάλλουμε έναν παράγοντα κάθε φορά (π.χ. απόσταση από πηγή φωτός) κρατώντας τους υπόλοιπους σταθερούς, μετρώντας φυσαλίδες/λεπτό.

(Ερώτηση ανοιχτού τύπου — ενδεικτική απάντηση.)

Άσκηση 6 (σελ. 104)

Δύο ίδια φυτά, το ένα σε ερυθρό και το άλλο σε πράσινο φως. Τι θα συμβεί μετά από 24 ώρες;

Σκέψη / Μεθοδολογία: Η χλωροφύλλη απορροφά ισχυρά το ερυθρό φως αλλά ανακλά το πράσινο.

Απάντηση: Το φυτό στο ερυθρό φως θα φωτοσυνθέτει κανονικά. Το φυτό στο πράσινο φως θα φωτοσυνθέτει ελάχιστα (το πράσινο ανακλάται, δεν απορροφάται) και θα εμφανίσει σημάδια ενεργειακής ανεπάρκειας.

Άσκηση 7 (σελ. 105)

Διάγραμμα συγκέντρωσης σακχάρων σε 3 φύλλα (24ωρο)· ποιο δε δεχόταν φως;

Σκέψη / Μεθοδολογία: Η παραγωγή σακχάρων γίνεται μόνο παρουσία φωτός.

Απάντηση: γ) Το φύλλο 3, αφού διατηρεί σταθερά χαμηλή συγκέντρωση σακχάρων σε όλο το 24ωρο — δεν φωτοσύνθετε.

Άσκηση 8 (σελ. 105)

Χρωστική βρωμοθυμόλης (κίτρινη παρουσία CO₂)· ένα υδρόβιο φυτό σε φωτισμένο και ένα σε σκοτεινό σωλήνα.

Σκέψη / Μεθοδολογία: Στο φως το φυτό καταναλώνει CO₂ φωτοσυνθέτοντας· στο σκοτάδι μόνο αναπνέει, παράγοντας CO₂.

Απάντηση: Στο φωτισμένο σωλήνα η συγκέντρωση CO₂ θα μειωθεί (κατανάλωση από τη φωτοσύνθεση) και η χρωστική δε θα γίνει κίτρινη. Στο σκοτεινό σωλήνα η συγκέντρωση CO₂ θα αυξηθεί (μόνο αναπνοή) και η χρωστική θα γίνει κίτρινη.

Άσκηση 9 (σελ. 105)

Διάγραμμα απόδοσης-έντασης φωτός για δύο συγκεντρώσεις CO₂ (καμπύλες Α χαμηλή, Β υψηλή), περιοχές 1-3 (αύξουσα) και 4 (πλατό). α. Παράγοντας στις 1-3; β. Παράγοντας στην 4; γ. Ποια ώρα μέγιστη απόδοση;

Απάντηση: α. Η ένταση του φωτός. β. Η συγκέντρωση CO₂ (επιβεβαιώνεται από το διαφορετικό ύψος πλατό των Α/Β). γ. Το μεσημέρι.

Άσκηση 10 (σελ. 105)

Πειραματικά δεδομένα Elodea (20°C): ένταση 0-70 → φυσαλίδες 0-45. α. Γραφική. β. Φυσαλίδες για ένταση 25; γ. Πάνω από 75 μονάδες; δ. Στους 30°C; ε. Σημασία του Elodea;

Απάντηση: β. ≈18 φυσαλίδες (γραμμική παρεμβολή 20→14, 30→22). γ. Αναμένεται κορεσμός/σταθεροποίηση. δ. Αναμένεται αύξηση απόδοσης στους 30°C (ευνοϊκή θερμοκρασία για τα ένζυμα). ε. Οι φυσαλίδες O₂ μετριούνται εύκολα, γι' αυτό χρησιμοποιείται ως βολικό πειραματικό μοντέλο.

Άσκηση 11 (σελ. 106)

Γράφημα CO₂ 24ώρου σε χωράφι (ελάχιστο στις 12:00). α. Γιατί μειώνεται το CO₂ 04:00-12:00; β. Πού γίνεται η δέσμευση CO₂;

Απάντηση: α. Από το πρωί εντείνεται η φωτοσύνθεση, που καταναλώνει CO₂ ταχύτερα απ' όσο παράγεται από την αναπνοή, μέχρι το μεσημέρι που η φωτοσύνθεση είναι μέγιστη. β. Στο στρώμα του χλωροπλάστη (σκοτεινή φάση).

Άσκηση 12 — ΑΣ ΕΡΕΥΝΗΣΟΥΜΕ... (σελ. 106)

  1. Χλωροπλάστες σε φυτά φωτεινών/σκιωδών περιοχών· υπάρχει διαφορά; 2. Σχεδιάστε κλειστό οικοσύστημα σε άγνωστο πλανήτη. 3. Γιατί η αύξηση CO₂ επιταχύνει την ανάπτυξη σε θερμοκήπια;

Απάντηση: 1. Τα φυτά σκιάς τείνουν να έχουν περισσότερους χλωροπλάστες/χλωροφύλλη ανά κύτταρο, ως προσαρμογή στο περιορισμένο φως. 2. Χρειάζεται παραγωγούς (φωτοσύνθεση→O₂+οργανική ύλη), καταναλωτές (τρέφονται, καταναλώνουν O₂/παράγουν CO₂) και αποικοδομητές (ανακύκλωση ύλης) — κλειστός κύκλος ύλης με μόνη εξωτερική είσοδο τη φωτεινή ενέργεια. 3. Το CO₂ είναι πρώτη ύλη της σκοτεινής φάσης· η αύξησή του αυξάνει την απόδοση φωτοσύνθεσης μέχρι κορεσμού, γι' αυτό τα θερμοκήπια εμπλουτίζουν την ατμόσφαιρά τους σε CO₂.

(Ερώτηση ανοιχτού τύπου/δραστηριότητα διερεύνησης — ενδεικτική απάντηση.)