Номер 4, страница 70, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Поясните сущность процессов фотосинтезаи дыхания. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Решение

Фотосинтез

Фотосинтез — это процесс, в ходе которого зеленые растения, водоросли и некоторые бактерии преобразуют энергию света в химическую энергию, запасаемую в органических веществах. Сущность этого процесса заключается в синтезе углеводов (в первую очередь, глюкозы) из неорганических веществ — углекислого газа и воды — при участии света и пигмента хлорофилла. Этот процесс является анаболическим, то есть процессом синтеза сложных соединений из более простых. Он служит основным источником органического вещества и кислорода в атмосфере Земли. Процесс условно делится на две стадии:

1. Световая фаза: Протекает на мембранах тилакоидов в хлоропластах только на свету. Энергия света поглощается хлорофиллом и используется для расщепления воды (фотолиз). В результате фотолиза воды образуется молекулярный кислород, который выделяется в атмосферу как побочный продукт, а также образуются богатые энергией соединения (АТФ) и восстановитель (НАДФН), необходимые для следующей стадии.

2. Темновая фаза (цикл Кальвина): Протекает в строме хлоропластов и не требует непосредственного участия света (но зависит от продуктов световой фазы). В этой фазе происходит фиксация углекислого газа, и с использованием энергии АТФ и восстановительной силы НАДФН синтезируется глюкоза.

Ответ:

Суммарное уравнение реакции фотосинтеза:

$6CO_2 + 6H_2o \xrightarrow{свет, хлорофилл} C_6H_{12}O_6 + 6O_2$

Дыхание

Дыхание (клеточное дыхание) — это универсальный для всех живых организмов (как растений, так и животных) процесс расщепления органических веществ (преимущественно глюкозы) с целью высвобождения содержащейся в них энергии. Эта энергия запасается в форме молекул АТФ (аденозинтрифосфата), которые служат источником энергии для всех процессов жизнедеятельности: роста, движения, поддержания температуры тела и т.д. Этот процесс является катаболическим, то есть процессом распада сложных веществ на более простые (углекислый газ и воду) с выделением энергии. Клеточное дыхание происходит непрерывно во всех живых клетках. У аэробных организмов, использующих кислород, основной и наиболее эффективный этап дыхания протекает в митохондриях.

Ответ:

Суммарное уравнение реакции аэробного дыхания:

$C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2o + \text{энергия (АТФ)}$

Таким образом, фотосинтез и дыхание являются противоположными по своей сути процессами. Если фотосинтез — это процесс синтеза органических веществ из неорганических с поглощением энергии, то дыхание — это процесс распада органических веществ до неорганических с выделением энергии. Продукты одного процесса служат исходными веществами для другого, образуя единый цикл вещества и энергии в биосфере.