Test: Reacciones luminosas y ciclo de Calvin (17 preguntas)

Preguntas y respuestas del test

1. ¿Qué ecuación representa correctamente la fotólisis del agua en el fotosistema II?

H2O→2H++O2+2e−H_2O \rightarrow 2H^+ + O_2 + 2e^-
2H2O+4e−→O2+4H+2H_2O + 4e^- \rightarrow O_2 + 4H^+
2H2O→O2+4H++4e−2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-
O2+4H++4e−→2H2OO_2 + 4H^+ + 4e^- \rightarrow 2H_2O

$$2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-$$

Explicación

La fotólisis divide dos moléculas de agua en oxígeno, cuatro protones y cuatro electrones, como expresa la ecuación indicada. La segunda ecuación tiene coeficientes incorrectos para conservar adecuadamente los átomos y las cargas.

2. ¿Qué provoca la fotólisis del agua cuando las clorofilas especiales del fotosistema II pierden sus electrones hacia la plastoquinona?

Los protones del lumen se transforman en oxígeno mediante la acción de las clorofilas.
El oxígeno actúa como donador de electrones para recuperar las clorofilas oxidadas.
La plastoquinona se convierte en un agente oxidante que descompone directamente el agua.
Las clorofilas se convierten en agentes oxidantes fuertes que extraen electrones del agua.

Las clorofilas se convierten en agentes oxidantes fuertes que extraen electrones del agua.

Explicación

Al ceder sus electrones, las clorofilas especiales adquieren un fuerte poder oxidante y desencadenan la división del agua. La plastoquinona recibe electrones, pero no es la especie que provoca directamente la fotólisis.

3. ¿Qué consecuencia tuvo la acumulación atmosférica del oxígeno producido inicialmente en los océanos?

Impulsó la desaparición del hierro disuelto y redujo la formación de óxidos.
Provocó el Gran Evento de Oxidación y favoreció la respiración aerobia.
Originó una atmósfera reductora que limitó la respiración basada en oxígeno.
Transformó directamente los protones fotosintéticos en moléculas orgánicas.

Provocó el Gran Evento de Oxidación y favoreció la respiración aerobia.

Explicación

Después de reaccionar con el hierro disuelto y formar formaciones de hierro bandeado, el oxígeno se acumuló en la atmósfera y favoreció la respiración aerobia. La reacción con el hierro precedió a la acumulación atmosférica, por lo que no desapareció sin formar óxidos.

4. ¿Cómo establece la cadena de transporte de electrones el gradiente protónico en los tilacoides?

Transporta protones desde el estroma hacia los citocromos sin acumularlos en el lumen.
Bombea protones desde el lumen tilacoidal hacia el estroma mediante la ATP sintasa.
Libera electrones desde el estroma hacia el lumen para convertirlos en protones.
Bombea protones desde el estroma hacia el lumen tilacoidal mediante complejos de citocromos.

Bombea protones desde el estroma hacia el lumen tilacoidal mediante complejos de citocromos.

Explicación

La energía de los electrones permite a los complejos de citocromos trasladar protones del estroma al lumen tilacoidal. La ATP sintasa participa después en el retorno de protones y en la producción de ATP, no en el bombeo que establece el gradiente.

5. ¿Qué mecanismo produce ATP por quimiosmosis en el cloroplasto?

Los protones son bombeados activamente del lumen al estroma por la cadena de electrones.
Los protones fluyen pasivamente del lumen al estroma a través de la ATP sintasa.
El ATP se forma cuando los protones del estroma se acumulan en el lumen sin atravesar proteínas.
Los electrones atraviesan la ATP sintasa y proporcionan directamente la energía para formar ATP.

Los protones fluyen pasivamente del lumen al estroma a través de la ATP sintasa.

Explicación

El gradiente protónico impulsa el flujo pasivo de protones desde el lumen hacia el estroma a través de la ATP sintasa, y ese flujo permite sintetizar ATP. La cadena de transporte crea principalmente el gradiente, mientras que la ATP sintasa lo utiliza para producir ATP.

6. ¿Cuál es una diferencia correcta entre la fotofosforilación no cíclica y la cíclica?

La no cíclica usa electrones del fotosistema II y reduce NADP+, mientras la cíclica devuelve electrones a los citocromos sin reducirlo.
La no cíclica devuelve electrones a los citocromos y no reduce NADP+, mientras la cíclica usa electrones del fotosistema II.
Ambas producen ATP y reducen NADP+, pero la no cíclica requiere menos transferencia de electrones.
La cíclica obtiene electrones del agua y forma NADPH, mientras la no cíclica recicla electrones para producir ATP.

La no cíclica usa electrones del fotosistema II y reduce NADP+, mientras la cíclica devuelve electrones a los citocromos sin reducirlo.

Explicación

La vía no cíclica emplea electrones procedentes del fotosistema II para producir ATP y reducir NADP+, mientras la vía cíclica devuelve electrones al complejo de citocromos y genera ATP adicional. Por ello, atribuir la reducción de NADP+ a la vía cíclica confunde ambos recorridos.

7. ¿Qué ocurre cuando NADP+ acepta dos electrones y un ion hidrógeno?

Se oxida y forma NADPH, que acepta electrones adicionales.
Se transforma en ATP y almacena la energía del gradiente protónico.
Se reduce y forma NADP−, que libera oxígeno molecular.
Se reduce y forma NADPH, que puede donar electrones.

Se reduce y forma NADPH, que puede donar electrones.

Explicación

NADP+ es la forma oxidada que acepta dos electrones y un ion hidrógeno para convertirse en NADPH, la forma reducida. La confusión principal consiste en invertir las funciones: NADP+ acepta electrones, mientras NADPH puede donarlos.

8. ¿Cómo cataliza la NADP reductasa la formación de NADPH en el fotosistema I?

Transfiere electrones desde NADPH al fotosistema I y libera NADP+ en el estroma.
Utiliza dos protones del lumen y un electrón del fotosistema II para oxidar NADPH.
Utiliza dos electrones del fotosistema I y un ion hidrógeno del estroma para reducir NADP+.
Extrae oxígeno del agua y lo combina con NADP+ dentro del lumen tilacoidal.

Utiliza dos electrones del fotosistema I y un ion hidrógeno del estroma para reducir NADP+.

Explicación

La NADP reductasa, integrada en la membrana tilacoidal, cataliza la reducción de NADP+ usando dos electrones del fotosistema I y un ion hidrógeno del estroma. No emplea electrones del fotosistema II ni protones del lumen para realizar esta reacción.

9. ¿Qué es un tilacoide dentro de un cloroplasto?

Un compartimento membranoso donde ocurren reacciones dependientes de la luz
Una pila de discos membranosos conectados por el estroma
Una enzima que cataliza la fijación del dióxido de carbono
Un espacio acuoso donde se sintetiza directamente la glucosa

Un compartimento membranoso donde ocurren reacciones dependientes de la luz

Explicación

El tilacoide es un compartimento individual rodeado por membrana en el que tienen lugar las reacciones dependientes de la luz. La descripción de una pila de discos corresponde a un granum, no a un tilacoide aislado.

10. ¿Cómo se distribuyen principalmente los fotosistemas II y I en la estructura de los tilacoides?

Ambos fotosistemas se concentran por igual en los grana apilados
El fotosistema II predomina en los grana y el fotosistema I en las lamelas
El fotosistema I predomina en los grana y el fotosistema II en las lamelas
El fotosistema II predomina en el estroma y el fotosistema I dentro del lumen

El fotosistema II predomina en los grana y el fotosistema I en las lamelas

Explicación

El fotosistema II está principalmente concentrado en los grana, mientras que el fotosistema I se localiza sobre todo en las lamelas. Confundir sus ubicaciones invierte la distribución funcional de ambos fotosistemas.

11. ¿Qué transformación describe la fijación del carbono catalizada por Rubisco?

La conversión de dos moléculas de GP en dos moléculas de TP
La oxidación de NADPH para convertir ATP en ADP y fosfato
La unión de cinco moléculas de TP para regenerar tres moléculas de RuBP
La combinación de CO2 con RuBP para producir dos moléculas de GP

La combinación de CO2 con RuBP para producir dos moléculas de GP

Explicación

En la fijación, Rubisco combina CO2 con RuBP, que posee cinco carbonos y dos grupos fosfato, y se forman dos moléculas de GP. La conversión de GP en TP pertenece a la etapa posterior de reducción.

12. ¿Cuáles son las tres etapas principales que componen el ciclo de Calvin?

Captación de luz, fotólisis del agua y liberación de oxígeno
Hidrólisis, oxidación y difusión por las lamelas
Excitación, transporte electrónico y síntesis de ATP
Fijación del carbono, reducción y regeneración

Fijación del carbono, reducción y regeneración

Explicación

El ciclo de Calvin se organiza en fijación del carbono, reducción y regeneración. Las otras secuencias describen procesos relacionados con las reacciones dependientes de la luz o combinaciones que no corresponden a las etapas del ciclo.

13. ¿Qué ocurre con dos moléculas de GP durante la etapa de reducción del ciclo de Calvin?

Se transforman en glucosa mediante la hidrólisis de dos ATP
Se combinan con dos CO2 para formar cuatro moléculas de GP
Se convierten en dos TP usando dos ATP y dos NADPH
Se convierten en tres RuBP usando tres ATP y ningún NADPH

Se convierten en dos TP usando dos ATP y dos NADPH

Explicación

La reducción convierte dos GP en dos TP mediante la hidrólisis de dos ATP y la oxidación de dos NADPH a NADP+. La regeneración forma RuBP a partir de TP y no representa la reducción de GP.

14. ¿Qué relación entre TP y RuBP caracteriza la etapa de regeneración?

Tres moléculas de TP originan cinco moléculas de RuBP
Cinco moléculas de TP originan tres moléculas de RuBP
Dos moléculas de GP originan dos moléculas de RuBP
Una molécula de TP origina tres moléculas de RuBP

Cinco moléculas de TP originan tres moléculas de RuBP

Explicación

Durante la regeneración, cinco moléculas de TP se convierten en tres moléculas de RuBP, lo que permite que el ciclo continúe. Una TP puede contribuir a la formación de glucosa, pero no representa la proporción de regeneración.

15. ¿Cuántas moléculas de CO2 y cuántas vueltas del ciclo de Calvin se requieren para producir una molécula de glucosa?

Dos moléculas de CO2 y seis vueltas del ciclo
Seis moléculas de CO2 y seis vueltas del ciclo
Tres moléculas de CO2 y tres vueltas del ciclo
Seis moléculas de CO2 y tres vueltas del ciclo

Seis moléculas de CO2 y seis vueltas del ciclo

Explicación

Se requieren seis moléculas de CO2 y seis vueltas del ciclo para producir una molécula de glucosa, que contiene seis átomos de carbono. Tres vueltas fijan tres moléculas de CO2 y generan una salida de TP, no una glucosa completa.

16. ¿En qué proceso se fija todo el carbono que forma parte de los compuestos de los organismos fotosintéticos?

En el ciclo de Calvin
En la fermentación alcohólica
En la glucólisis citosólica
En la cadena respiratoria

En el ciclo de Calvin

Explicación

El ciclo de Calvin es el proceso en el que se fija todo el carbono incorporado a los compuestos de los organismos fotosintéticos. La cadena respiratoria participa en la obtención de energía, pero no realiza la fijación fotosintética del carbono.

17. ¿Qué relación describe correctamente la interdependencia entre las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de Calvin?

Ambos procesos producen ATP y NADPH mediante mecanismos independientes entre sí
El ciclo de Calvin produce ATP y NADPH, y las reacciones luminosas aportan biomoléculas para fijar carbono
Las reacciones luminosas fijan carbono, mientras el ciclo de Calvin libera oxígeno y absorbe luz
Las reacciones luminosas producen ATP y NADPH, y el ciclo de Calvin aporta biomoléculas para que continúen

Las reacciones luminosas producen ATP y NADPH, y el ciclo de Calvin aporta biomoléculas para que continúen

Explicación

Las reacciones dependientes de la luz suministran ATP y NADPH al ciclo de Calvin, mientras este genera biomoléculas necesarias para la continuidad de las reacciones luminosas. Por ello, la ausencia de luz limita al ciclo por falta de energía y poder reductor, pero la ausencia del ciclo priva a las reacciones luminosas de ciertos productos necesarios.

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¿Cuál es la ecuación de la fotólisis del agua en el fotosistema II?

2H2O→O2+4H++4e−2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-

¿Qué ocurre cuando las clorofilas especiales del fotosistema II pierden electrones?

Se convierten en agentes oxidantes fuertes que provocan la fotólisis del agua.

¿Qué función tienen los protones generados en la fotólisis del agua?

Contribuyen al gradiente protónico.

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