Question

Учёный поместил культуру аэробных бактерий в чашку Петри на среду с глюкозой, все молекулы которой содержали радиоактивный углерод. Рядом с открытой чашкой Петри росло в горшке зелёное растение. Через три дня культивирования учёный разрушил клеточные стенки бактерий и провёл химический анализ содержимого бактериальных клеток. Количество радиоактивного углерода оказалось значительно меньше, чем ожидалось по расчётам учёного. Он сделал вытяжку из листьев комнатного растения и обнаружил в ней радиоактивный углерод. Объясните полученные учёным результаты. В составе какого вещества был обнаружен радиоактивный углерод в растении?

Accepted Answer

Answer

Идея решения: радиоактивный углерод из глюкозы переходит в атмосферу в виде $\ce{CO2}$ при дыхании бактерий, а затем поглощается растением при фотосинтезе.

1) Аэробные бактерии окисляют глюкозу с радиоактивным углеродом в процессе клеточного дыхания:
$$\ce{C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + энергия}$$
Часть углерода выделяется в виде $\ce{CO2}$ в атмосферу, поэтому в клетках бактерий накапливается меньше радиоактивного углерода, чем ожидалось.

2) Зелёное растение, находящееся рядом с открытой чашкой, поглощает $\ce{CO2}$ с радиоактивным углеродом из воздуха.

3) При фотосинтезе растение восстанавливает $\ce{CO2}$ и синтезирует органические вещества:
$$\ce{6CO2 + 6H2O ->[	ext{свет}] C6H12O6 + 6O2}$$

4) Радиоактивный углерод включается в состав углеводов (глюкозы, крахмала) и других органических веществ растения.

Задание №27Клетка как биологическая системаЕГЭ по биологии