Svolgi i 24 esercizi seguenti sul tuo quaderno, motivando sempre le risposte aperte con riferimenti corretti ai processi biochimici studiati. Negli esercizi a scelta multipla cerchia la lettera corrispondente; nei vero/falso, se la risposta è falsa, riscrivi l'enunciato in forma corretta.
- Quale equazione rappresenta correttamente il bilancio globale della fotosintesi clorofilliana?
- A) 6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
- B) C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
- C) 6 O2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 CO2
- D) C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
- La clorofilla appare verde perché assorbe principalmente la luce verde dello spettro visibile.
- Vero / Falso
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La fase luminosa della fotosintesi si svolge nelle membrane dei ___, organizzate in pile chiamate grana.
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Associa ciascun processo o struttura al luogo cellulare corretto. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Glicolisi | Matrice mitocondriale | | Ciclo di Krebs | Membrana tilacoidale | | Fase luminosa | Stroma del cloroplasto | | Ciclo di Calvin | Membrana mitocondriale interna | | Catena di trasporto degli elettroni respiratoria | Citoplasma |
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Quale enzima catalizza la fissazione del CO2 nel ciclo di Calvin?
- A) ATP-sintasi
- B) RuBisCO
- C) Piruvato deidrogenasi
- D) Citrato sintasi
- Il ciclo di Calvin utilizza direttamente la luce solare per fissare la CO2 atmosferica.
- Vero / Falso
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Il bilancio netto della glicolisi è di 2 ATP, 2 NADH e 2 molecole di ___ per ogni molecola di glucosio.
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Spiega in poche righe che cos'è la chemiosmosi e perché viene definita un meccanismo universale della bioenergetica.
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In un giro completo del ciclo di Krebs, quante molecole di NADH si producono?
- A) 1
- B) 2
- C) 3
- D) 4
- La fermentazione produce, per ogni glucosio, più ATP della respirazione cellulare aerobica.
- Vero / Falso
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Associa ciascuna molecola al processo in cui viene prodotta o consumata in modo caratteristico. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | O2 prodotto | Ciclo di Calvin | | NADPH consumato | Decarbossilazione del piruvato | | Acetil-CoA prodotto | Ciclo di Krebs | | FADH2 prodotto | Catena di trasporto mitocondriale | | H2O prodotta | Fotolisi dell'acqua nella fase luminosa |
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Nella respirazione cellulare aerobica, l'accettore finale degli elettroni della catena di trasporto è l'___, che si riduce ad acqua.
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Qual è il ruolo principale del fotosistema II nella fase luminosa?
- A) Sintetizzare direttamente il glucosio
- B) Eccitare gli elettroni e ossidare l'acqua liberando O2
- C) Fissare la CO2 atmosferica
- D) Trasportare il piruvato nei mitocondri
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Confronta fotosintesi e respirazione cellulare evidenziando almeno tre somiglianze e tre differenze a livello di reagenti, prodotti, organelli e ruolo dell'ATP-sintasi.
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Una pianta fissa, durante una giornata, 132 g di CO2 attraverso il ciclo di Calvin. Calcola quante moli di CO2 ha fissato e quante moli di glucosio può aver prodotto al massimo (massa molare CO2 = 44 g/mol).
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Le piante respirano solo di notte, mentre di giorno svolgono esclusivamente la fotosintesi.
- Vero / Falso
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La fotolisi dell'acqua, che avviene a livello del fotosistema II, libera elettroni, protoni e ___ molecolare.
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Quanti ATP netti si formano direttamente dalla glicolisi per ogni molecola di glucosio?
- A) 1
- B) 2
- C) 4
- D) 36
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Perché gli eritrociti umani maturi dipendono esclusivamente dalla glicolisi per produrre ATP?
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Associa ciascun coenzima o trasportatore al processo o ruolo principale. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | NADPH | Trasporto di elettroni dalla glicolisi e dal ciclo di Krebs alla catena respiratoria | | NADH | Cessione di elettroni al complesso II della catena respiratoria | | FADH2 | Valuta energetica utilizzata nei processi cellulari | | ATP | Centro di reazione dei fotosistemi | | Clorofilla a | Riduzione del 3-fosfoglicerato nel ciclo di Calvin |
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Considerando un rendimento eucariotico di circa 30 ATP per molecola di glucosio completamente ossidata, stima quanti ATP totali si possono ricavare da 5 mol di glucosio. Esprimi il risultato anche in numero di molecole sfruttando il numero di Avogadro (NA ≈ 6,02·10^23 mol^-1).
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Nella fase luminosa, l'ossigeno liberato dalla pianta proviene direttamente dalla molecola di CO2.
- Vero / Falso
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Rifletti e spiega: perché possiamo affermare che, senza la fotosintesi, l'attuale composizione dell'atmosfera terrestre e l'esistenza di organismi aerobici complessi sarebbero impossibili?
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Definisci il punto di compensazione luminoso di una pianta e descrivi come può variare in una specie di sottobosco rispetto a una specie eliofila, motivando dal punto di vista ecofisiologico.