8.E: usanisinuru (Mazoezi)

8.1: Maelezo ya jumla ya usanisinuru

Usanisinuru ni muhimu kwa maisha yote duniani; mimea na wanyama wote wanategemea. Ni mchakato pekee wa kibiolojia ambao unaweza kukamata nishati inayotokea katika anga la nje (jua) na kuibadilisha kuwa misombo ya kemikali (wanga) ambayo kila kiumbe hutumia kuimarisha kimetaboliki yake. Kwa kifupi, nishati ya jua inachukuliwa na kutumika kuimarisha elektroni, ambazo huhifadhiwa katika vifungo vya covalent vya molekuli za sukari.

Mapitio ya Maswali

Ni ipi kati ya vipengele vifuatavyo haitumiwi na mimea yote na cyanobacteria kutekeleza photosynthesis?

1. kloroplasts
2. klorofili
3. dioksidi kaboni
4. maji

Jibu

A

Ni bidhaa gani kuu mbili zinazosababishwa na photosynthesis?

1. oksijeni na dioxide kaboni
2. chlorophyll na oksijeni
3. sukari/wanga na oksijeni
4. sukari/wanga na dioksidi kaboni

Jibu

C

Katika sehemu gani ya kiini cha mmea hufanya athari za kujitegemea za photosynthesis hufanyika?

1. thylakoid
2. stroma
3. utando wa nje
4. mesophyll

Jibu

B

Ni taarifa gani kuhusu thylakoids katika eukaryotes si sahihi?

1. Thylakoids hukusanyika katika magunia.
2. Thylakoids zipo kama maze ya membrane iliyopigwa.
3. Nafasi inayozunguka thylakoids inaitwa stroma.
4. Thylakoids zina chlorophyll.

Jibu

B

Bure Response

Matokeo ya jumla ya athari za mwanga katika photosynthesis ni nini?

Jibu

Matokeo ya athari za mwanga katika usanisinuru ni uongofu wa nishati ya jua ndani ya nishati ya kemikali ambayo kloroplasts inaweza kutumia kufanya kazi (hasa anabolic uzalishaji wa wanga kutoka dioksidi kaboni).

Kwa nini carnivores, kama vile simba, inategemea photosynthesis kuishi?

Jibu

Kwa sababu simba hula wanyama wanaokula mimea.

Kwa nini flygbolag za nishati zinafikiriwa kama “kamili” au “tupu”?

Jibu

Wafanyabiashara wa nishati ambao huondoka kwenye majibu ya tegemezi ya mwanga kwa moja ya kujitegemea ni “kamili” kwa sababu huleta nishati. Baada ya nishati kutolewa, flygbolag za nishati “tupu” zinarudi kwenye majibu ya tegemezi ya mwanga ili kupata nishati zaidi. Hakuna mengi halisi harakati kushiriki. Wote ATP na NADPH huzalishwa katika stroma ambako pia hutumiwa na kurejeshwa kuwa ADP, Pi, na NADP ⁺.

8.2: Majibu ya Mwanga ya Mwanga ya Photosynthes

Kama aina nyingine zote za nishati ya kinetic, mwanga unaweza kusafiri, kubadilisha fomu, na kuunganishwa kufanya kazi. Katika kesi ya photosynthesis, nishati ya mwanga hubadilishwa kuwa nishati ya kemikali, ambayo photoautotrophs hutumia kujenga molekuli za kabohaidreti. Hata hivyo, autotrophs hutumia tu vipengele vichache vya jua.

Mapitio ya Maswali

Ni ipi kati ya miundo ifuatayo sio sehemu ya photosystem?

1. ATP synthase
2. molekuli antenna
3. kituo cha majibu
4. msingi elektroni kukubali

Jibu

A

Inachukua photons ngapi ili kupunguza kikamilifu molekuli moja ya NADP ⁺ kwa NADPH?

1. 1
2. 2
3. 4
4. 8

Jibu

B

Ni ngumu si kushiriki katika uanzishwaji wa masharti ya ATP awali?

1. photosystem mimi
2. ATP synthase
3. photosystem II
4. saitokromu tata

Jibu

C

Kutoka kwa sehemu gani ya athari za tegemezi za mwanga ambazo NADPH huunda moja kwa moja?

1. photosystem II
2. photosystem mimi
3. saitokromu tata
4. ATP synthase

Jibu

B

Bure Response

Eleza njia ya uhamisho wa elektroni kutoka photosystem II hadi photosystem I katika athari za tegemezi za mwanga.

Jibu

Photon ya mwanga inapiga molekuli ya antenna katika photosystem II, na nishati iliyotolewa nayo husafiri kupitia molekuli nyingine za antenna hadi kituo cha majibu. Nishati inasababisha elektroni kuondoka molekuli ya chlorophyll a kwa protini ya msingi ya kukubali elektroni. Electroni husafiri kupitia mnyororo wa usafiri wa elektroni na inakubaliwa na molekuli ya rangi katika photosystem I.

Je! Ni majukumu gani ya ATP na NADPH katika photosynthesis?

Jibu

Molekuli hizi zote mbili hubeba nishati; katika kesi ya NADPH, ina nguvu ya kupunguza ambayo hutumiwa kuimarisha mchakato wa kutengeneza molekuli za kabohaidreti katika athari za kujitegemea mwanga.

8.3: Kutumia Nishati ya Mwanga kufanya Molekuli za kikaboni

Bidhaa za athari za kutegemea mwanga, ATP na NADPH, zina maisha katika millionths ya sekunde, ambapo bidhaa za athari za kujitegemea za mwanga (wanga na aina nyingine za kaboni iliyopunguzwa) zinaweza kuishi kwa mamia ya mamilioni ya miaka. Molekuli za kabohaidreti zilizofanywa zitakuwa na mgongo wa atomi za kaboni. Je, kaboni hutoka wapi? Inatoka kwa dioksidi kaboni, gesi ambayo ni bidhaa taka ya kupumua katika microbes, fungi, mimea, na wanyama.

Mapitio ya Maswali

Ambayo molekuli lazima kuingia Calvin mzunguko daima kwa ajili ya athari mwanga huru kufanyika?

1. Rubisco
2. RubP
3. 3-UKURASA
4. CO ₂

Jibu

D

Ni utaratibu gani wa mabadiliko ya Masi ni sahihi kwa mzunguko wa Calvin?

1. \(\text{RuBP} + \text{G3P} \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{sugar}\)
2. \(\text{RuBisCo} \rightarrow \text{CO}_2 \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)
3. \(\text{RuBP} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{[RuBisCo]} \enspace \text{3-PGA} \rightarrow \text{G3P}\)
4. \(\text{CO}_2 \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)

Jibu

C

Ambapo katika seli za eukaryotic mzunguko wa Calvin unafanyika?

1. membrane ya thylakoid
2. lumen ya thylakoid
3. chloroplast stroma
4. granum

Jibu

C

Ni taarifa gani inayoelezea usahihi wa kaboni?

1. uongofu wa CO ₂ katika kiwanja kikaboni
2. matumizi ya RubiSCO kuunda 3-PGA
3. uzalishaji wa molekuli ya kabohaidreti kutoka G3P
4. malezi ya RubP kutoka molekuli ya G3P
5. matumizi ya ATP na NADPH kupunguza CO ₂

Jibu

A

Bure Response

Kwa nini hatua ya tatu ya mzunguko wa Calvin inaitwa hatua ya kuzaliwa upya?

Jibu

Kwa sababu RubP, molekuli inahitajika mwanzoni mwa mzunguko, inarejeshwa kutoka G3P.

Ni sehemu gani ya athari za kujitegemea za mwanga zingeathirika ikiwa kiini hakiwezi kuzalisha RubiSCO ya enzyme?

Jibu

Hakuna mzunguko unaoweza kutokea, kwa sababu Rubisco ni muhimu katika kurekebisha dioksidi kaboni. Hasa, Rubisco huchochea mmenyuko kati ya dioksidi kaboni na RubP mwanzoni mwa mzunguko.

Kwa nini inachukua zamu tatu za mzunguko wa Calvin kuzalisha G3P, bidhaa ya awali ya photosynthesis?

Jibu

Kwa sababu G3P ina atomi tatu za kaboni, na kila upande wa mzunguko huchukua atomi moja ya kaboni katika mfumo wa dioksidi kaboni.