Клеточное дыхание, митохондрии. Какие продукты образуются и сколько молекул атф запасается в клетках Сколько молекул атф запасается в процессе гликолиза
Этапы энергетического обмена
| признаки | Подготовительный этап | Бескислородный этап (неполное расщепление) ГЛИКОЛИЗ | Кислородный этап клеточное дыхание (аэробное дыхание) ГИДРОЛИЗ |
| 1)Происходит | В кишечнике | В клетке (гиалоплазма) | В митохондриях |
| 2)Исходные вещества | Белки Жиры Углеводы | Глюкоза (С 6 Н 12 О 6) | Пировиноградной к-та (С 3 Н 4 О 3) |
| 3)До каких веществ | Аминокислот Глицерин и жирные кислоты глюкоза | 2 молекулы Пировиноградной к-ты (С 3 Н 4 О 3) | До СО 2 и Н 2 О |
| 4)Чем активизируется расщепление | Ферментами пищеварительных соков | Ферментами мембран клеток | Ферментами митохондрий |
| 5)Энергия | Мало, рассеивается виде тепла | 40 % синтезируется АТФ (2 молекулы) 60% рассеивается в виде тепла | >60% синтезируется в виде АТФ (36 молекул) |
| 6)Биологическое значение | Преобразование биополимеров пищи в удобную для извлечения энергии форму - мономеры | Обеспечивает организм энергией в бескислородных условиях | Обеспечивает полное освобождение энергии, аккумулированная в химических связях веществ |
1 этап – подготовительный
Полимеры → мономеры
3 этап - кислородный
Суммарное уравнение:
«Способы питания»
Питание – получение химических соединений, используемых для процессов жизнедеятельности.
 |  |
||
Бактерии, растения
ФОТОТРОФЫХЕМОТРОФЫ
Зеленые растения
(Источник энергии свет) (используют энергию,
освобождающуюся при окислительно-
восстановительных реакциях)
ФОТОСИНТЕЗ
1 этап – подготовительный
Полимеры → мономеры
2 этап – гликолиз (бескислородный)
С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О
Этап - кислородный
2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ
Суммарное уравнение:
С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ
ЗАДАЧИ
| Эф = | Е зап. | Х 100% |
| Е общ. |
где Е зап. – запасённая энергия; Е общ. – общая энергия.
Уравнения реакций этапов энергетического обмена
1 этап – подготовительный
Полимеры → мономеры
2 этап – гликолиз (бескислородный)
С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О
Этап - кислородный
2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ
Суммарное уравнение:
С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ
ЗАДАЧИ
1)В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.
2)Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:
| Эф = | Е зап. | Х 100% |
| Е общ. |
где Е зап. – запасённая энергия; Е общ. – общая энергия.
Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль.
Энергия общая – 150 кДж/моль (спиртовое брожение);
Энергия общая – 210 кДж/моль (молочнокислое брожение).
3)Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом.
4)В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.
5)В процессе гликолиза образовались 112 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.
6)В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1368 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.
7)В процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1368 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.
8) В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:
а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;
б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;
в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;
г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты.
9) В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:
а) сколько всего молей глюкозы израсходовано;
б) сколько из них подверглось только неполному и сколько полному расщеплению;
в) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано;
г) сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся молочной кислоты
Похожая информация.
«Строение и химический состав клетки» - РНК. Завершает книгу указатель терминов. ДНК. Жиры нерастворимы в воде. Клеточный центр. 8. Хромосомы. Тест 8. Запасной источник энергии для клетки: Белки. Лабораторные работы проводятся в классе на соответствующих уроках. Организм человека тоже состоит из клеток. Сеть канальцев (ЭПС) пронизывает всю цитоплазму.
«Клетки» - Клетка – структурная и функциональная единица всего живого. Эндоплазматическая сеть-система каналов,полостей и трубочек. Функция - синтез энергии. Хромопласты - желтые, красные, коричневые пластиды. Строение оболочки: Функция-транспорт веществ в клетке. Цитоплазма. С ядром – эукариотическая клетка.
«Молекулярная масса» - Число молекул в 1 моль вещества составляет 6,022045(31)?1023. Периодическая таблица. Менделеев Д.И. Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907), российский химик, разносторонний ученый, педагог. Молярная масса. Связь массы и количества вещества. Молекулярная масса. Количество вещества. Менделеев открыл (1869) периодический закон химических элементов.
«Атомы и молекулы» - Вещества состоят из молекул, а молекулы из атомов. Атомы кобальта. Ядро состоит из частиц: протонов и нейтронов. Вода Воздух Железо Рассвет. 1. Молекула водорода. Что состоит из атомов? Современные электронные микроскопы дают увеличение в 70 тысяч раз. В воде: атомы водорода и кислорода. Электронный микроскоп.
«Молекулярные реакции» - Трехчастичные столкновения: H + H + H ? H2 + H Очень-очень медленная реакция: H+ + H ? H2+ + h? H2+ + H ? H2 + H+ Очень медленная реакция: H + e– ? H– + h? H+ + H– ? H2 H2+ + H– ? H2 + H. HCN. Химические базы данных. Десорбция. Молекулярный водород в газовой фазе почти не образуется! Молекул очень мало!
«Как образуется снег» - Всё зиму смирно лежит, а весной убежит. Где же образуется снег? Пух летит - В глазах рябит, А поймаешь - Холодит. Откуда берутся снег и лёд. Образуется вода. Снег белый. Снег непрозрачный. В тепле снег и лёд тают. Давайте изучим свойства снега и льда. Лёд хрупкий. Первые снежинки на руке растают… Туча по небу гуляла И случайно задремала.
Источником для образования АТФ при гликолизе (субстратное
Фермент, катализирующий реакцию образования АТФ в
Образование АТФ в реакциях гликолиза происходит при
При окислении глюкозы в анаэробных условиях из одной молекулы
глюкозы образуются:
1. 2 молекулы пирувата
2. 2 молекулы лактата
3. ацетилКоА
4. одна молекула пирувата
5. одна молекула лактата
477. При гликолизе непосредственно окисляется:
1. глюкозо-6-фосфат
2. диоксиацетонфосфат
3. глюкоза
4. фруктозо-1, 6-дифосфат
5. фосфоглицериновый альдегид
превращении:
1. ФГА -----> 1, 3-дифосфоглицерат
2. ДОАФ------> ФГА
3. фруктозо-6-фосфата------> фруктозо-1, 6-дифосфат
4. ФЕП -------> ПВК
5. 1,3-дифосфоглицерат ------> 3-фосфоглицерат
Выбрать 2 правильных ответа.
процессе гликолиза (ФЕП + АДФ → ПВК+ АТФ), называется:
1. пируваткиназа
2. фосфоенолпируваткарбоксилаза
3. пируватдекарбоксилаза
4. пируватлигаза
5. аденилаткиназа
480. При превращении 2-фосфоглицерата в фосфоенолпируват:
1. идет реакция субстратного фосфорилирования
2. выделяется вода и образуется высокоэнергетический субстрат
3. синтезируется АТФ
4. присоединяется вода
5. отщепляется вода
481.Фермент, катализирующий реакцию: 2-фосфоглицерат →ФЕП +Н 2 0
1. фосфоенолпируватгидролаза
2. 2-фосфоглицератдегидратаза
3. 2-фосфоглицератгидролаза
4. фосфоенолпируватгидратаза
5. енолаза
482. Превращение фосфоенолпирувата в ПВК в гликолизе сопровождается:
1. отщеплением воды
2. образованием АДФ
3. присоединением воды
4. образованием АТФ
5.образованием АМФ
фосфорилирование) являются:
1. ФГА и ДОАФ
2. +1,3-дифосфоглицерат и фосфоенолпируват
3. фосфоенолпируват и фосфоглицериновый альдегид
4. глюкоза и глюкозо-6-фосфат
5. фруктозо-6-фосфат и фруктозо-1,6-дифосфат
484.При гликолизе в цитоплазме образуются 2 молекулы НАДН`2. Как
могут использоваться эти соединения в анаэробных условиях:
1. переносятся в митохондрии для получения энергии
2. для восстановления пирувата в лактат
3. окисляются в цитоплазме для синтеза АТФ
4. для окисления пирувата
5. участвуют в челночных механизмах
485. В анаэробных условиях ПВК:
1. окисляется в лактат
2. превращается в глюкозу
3. подвергается окислительному декарбоксилированию
4. восстанавливается в лактат
5.превращается в ЩУК
486. В процессе гликолиза как промежуточный продукт образуется:
1. фруктозо-1,6-дифосфат
2. глюкуроновая кислота
4. 2-аминоглюкоза
5. глюкаровая кислота
487. Фермент, расщепляющий фруктозо-1,6-дифосфат при гликолизе:
1.фосфофруктокиназа
2.альдолаза
3.фосфатаза
4.дегидрогеназа
5. фосфофруктомутаза
глюкозы, если гликоген распадается по следующей схеме:
гликоген →глюкозо-6-фосфат → 2 лактата
489. При окислении глюкозы в анаэробных условиях образуются:
1) 6Н 2 О+ 6СО 2 +32АТФ
2) СО 2 +НАДФН 2
3) 6Н 2 О+ 6СО 2 +24АТФ
4) 2 лактат+ 4 АТФ
5) 2 пируват+ 30 АТФ
490. Молочная кислота, образовавшаяся при анаэробном гликолизе :*
1. поступает в кровь и депонируется в легких
2. с кровью доставляется в печень, где используется на глюконеогенез
3. является конечным продуктом и выводится с мочой
4. превращается в аланин
5. используется на челночные механизмы
491. Цикл Кори - это процесс образования
1. мочевины
2. глюкозы из лактата
3. глюкозы из гликогена
4. аминокислот из глюкозы
5. жиров из глюкозы
492. Цикл Кори включает в себя следующие процессы:
1. гликолиз, гликогеногенез
2. гликогеногенез, глюконеогенез
3. гликолиз, глюконеогенез
4. липолиз, гликолиз
5. липонеогенез, глюконеогенез
Во всех живых клетках
Глюкоза окисляется кислородом
До углекислого газа и воды,
При этом выделяется энергия.
Клеточное дыхание (средняя сложность)
0. Подготовительная стадия
В пищеварительной системе сложные органические вещества распадаются до более простых (белки до аминокислот, крахмал до глюкозы, жиры до глицерина и жирных кислот и т.п.). При этом выделяется энергия, которая рассеивается в форме тепла.
1. Гликолиз
Происходит в цитоплазме, без участия кислорода (анаэробно). Глюкоза окисляется до двух молекул пировиноградной кислоты, при этом образуется энергия в виде 2 АТФ и богатых энергией электронов на переносчиках.
2. Окисление ПВК в митохондриях
Происходит в митохондриях. ПВК окисляется кислородом до углекислого газа, при этом образуются богатые энергией электроны. Они восстанавливают кислород, при этом образуется вода и энергия на 36 АТФ.
Брожение и кислородное дыхание
Брожение состоит из гликолиза (2 АТФ) и превращения ПВК в молочную кислоту или спирт + углекислый газ (0 АТФ). Итого 2 АТФ.
Кислородное
дыхание состоит из гликолиза (2 АТФ) и окисления ПВК в митохондриях (36 АТФ). Итого 38 АТФ.
Митохондрии
Покрыты двумя мембранами. Наружная мембрана гладкая, внутренняя имеет выросты внутрь - кристы, они увеличивают площадь внутренней мембраны, чтобы расположить на ней как можно больше ферментов клеточного дыхания.
Внутренняя среда митохондрии называется матрикс. В нем находятся кольцевая ДНК и мелкие (70S) рибосомы, за счет них митохондрии самостоятельно делают для себя часть белков, поэтому их называют полуавтономными органоидами.
В процессе полного расщепления глюкозы образовалось 684 молекулы АТФ. Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Ответ
В процессе гликолиза образовалось 84 молекулы пировиноградной кислоты. Какое число молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при её полном окислении? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Ответ
В диссимиляцию вступило 15 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции. Запишите три числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Расщепление липидов до глицерина и жирных кислот происходит в
1) подготовительную стадию энергетического обмена
2) процессе гликолиза
3) кислородную стадию энергетического обмена
4) ходе пластического обмена
Ответ
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процесса кислородного дыхания. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) аэробный процесс
2) молекула глюкозы распадается на две молекулы молочной кислоты
3) образуется 36 молекул АТФ
4) осуществляется в митохондриях
5) энергия аккумулируется в двух молекулах АТФ
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Сколько молекул АТФ запасается в процессе гликолиза?
1) 2
2) 32
3) 36
4) 40
Ответ
1. Установите соответствие между процессами и этапами катаболизма: 1) подготовительный, 2) гликолиз, 3) клеточное дыхание. Запишите цифры 1, 2, 3 в порядке, соответствующем буквам.
А) синтез 2 молекул АТФ
Б) окисление пировиногразной кислоты до углекислого газа и воды
В) гидролиз сложных органических веществ
Г) расщепление глюкозы
Д) рассеивание выделевшейся энергии в виде тепла
Е) синтез 36 молекул АТФ
Ответ
2. Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: 1) подготовительный, 2) бескислородный, 3) кислородный. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образуется пировиноградная кислота
Б) процесс протекает в лизосомах
В) синтезируется более 30 молекул АТФ
Г) образуется только тепловая энергия
Д) процесс протекает на кристах митохондрий
Е) процесс протекает в гиалоплазме
Ответ
3. Установите соответствие между процессами и этапами энергетического обмена: 1) подготовительный, 2) анаэробный, 3) аэробный. Запишите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) гидролитиечское расщепление органических веществ
Б) бескислородное расщепление глюкозы
В) циклические реакции
Г) образование ПВК
Д) протекание в митохондриях
Е) рассеивание энергии в виде тепла
Ответ
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, описывают реакции, происходящие в ходе энергетического обмена у человека. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) образование кислорода из воды
2) синтез 38 молекул АТФ
3) расщепление глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты
4) восстановление углекислого газа до глюкозы
5) образование углекислого газа и воды в клетках
Ответ
Установите соответствие между процессом и этапом энергетического обмена, на котором этот процесс происходит: 1) бескислородный, 2) кислородный. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) транспорт электронов по цепи переноса
Б) полное окисление до СО2 и Н2О
В) образование пировиноградной кислоты
Г) гликолиз
Д) синтез 36 молекул АТФ
Ответ
1. Установите последовательность этапов окисления молекул крахмала в ходе энергетического обмена
1) образование молекул ПВК (пировиноградной кислоты)
2) расщепление молекул крахмала до дисахаридов
3) образование углекислого газа и воды
4) образование молекул глюкозы
Ответ
2. Установите последовательность процессов, протекающих на каждом этапе энергетического обмена человека.
1) расщепление крахмала до глюкозы
2) полное окисление пировиноградной кислоты
3) поступление мономеров в клетку
4) гликолиз, образование двух молекул АТФ
Ответ
3. Установите последовательность процессов, происходящих при обмене углеводов в организме человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) расщепление крахмала под действием ферментов слюны
2) полное окисление до углекислого газа и воды
3) расщепление углеводов под действием ферментов поджелудочного сока
4) анаэробное расщепление глюкозы
5) всасывание глюкозы в кровь и транспорт к клеткам тела
Ответ
4. Установите последовательность процессов окисления молекулы крахмала в ходе энергетического обмена. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование лимонной кислоты в митохондрии
2) расщепление молекул крахмала до дисахаридов
3) образование двух молекул пировиноградной кислоты
4) образование молекулы глюкозы
5) образование углекислого газа и воды
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. На подготовительной стадии энергетического обмена исходными веществами являются
1) аминокислоты
2) полисахариды
3) моносахариды
4) жирные кислоты
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Где протекает анаэробный этап гликолиза?
1) в митохондриях
2) в легких
3) в пищеварительной трубке
4) в цитоплазме
Ответ
1. Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена и его этапом: 1) гликолиз, 2) кислородное окисление
А) происходит в анаэробных условиях
Б) происходит в митохондриях
В) образуется молочная кислота
Г) образуется пировиноградная кислота
Д) синтезируется 36 молекул АТФ
Ответ
2. Установите соответствие между признаками и этапами энергетического обмена: 1) гликолиз, 2) дыхание. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) протекает в цитоплазме
Б) запасается 36 молекул АТФ
В) протекает на кристах митохондрий
Г) образуется ПВК
Д) протекает в матриксе митохондрий
Ответ
3. Установите соответствие между характеристикой и этапом обмена веществ, к которому её относят: 1) гликолиз, 2) кислородное расщепление. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) расщепляется ПВК до СО2 и Н2О
Б) расщепляется глюкоза до ПВК
В) синтезируется две молекулы АТФ
Г) синтезируется 36 молекул АТФ
Д) возник на более позднем этапе эволюции
Е) происходит в цитоплазме
Ответ
Установите соответствие между процессами энергетического обмена и его этапами: 1) бескислородный, 2) кислородный. Напишите цифры 1 и 2 в правильной последовательности.
А) расщепление глюкозы в цитоплазме
Б) синтез 36 молекул АТФ
Г) полное окисление веществ до СО2 и Н2О
Д) образование пировиноградной кислоты
Ответ
1. Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена веществ и его этапом: 1) подготовительный, 2) гликолиз. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) происходит в цитоплазме
Б) происходит в лизосомах
В) вся освобождаемая энергия рассеивается в виде тепла
Г) за счет освобождаемой энергии синтезируются 2 молекулы АТФ
Д) расщепляются биополимеры до мономеров
Е) расщепляется глюкоза до пировиноградной кислоты
Ответ
2. Установите соответствие между процессами и этапами клеточного дыхания: 1) подготовительный, 2) гликолиз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) протекает в гиалоплазме клеток
Б) происходит при участии гидролитических ферментов лизосом
В) расщепление биополимеров до мономеров
Г) процесс образования энергии для анаэробов
Д) образуется ПВК
Ответ
Какие утверждения об этапах энергетического обмена верны? Определите три верных утверждения и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Анаэробный этап энергетического обмена протекает в кишечнике.
2) Анаэробный этап энергетического обмена протекает без участия кислорода.
3) Подготовительный этап энергетического обмена – это расщепление макромолекул до мономеров.
4) Аэробный этап энергетического обмена протекает без участия кислорода.
5) Аэробный этап энергетического обмена протекает до образования конечных продуктов СО2 и Н2О.
Ответ
Установите соответствие между процессом и этапом энергетического обмена, в котором он происходит: 1) бескислородный, 2) кислородный
А) расщепление глюкозы
Б) синтез 36 молекул АТФ
В) образование молочной кислоты
Г) полное окисление до СО2 и Н2О
Д) образование ПВК, НАД-2Н
Ответ
1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для написания изображенного на рисунке органоида эукариотической клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны:
3) двумембранный органоид
4) осуществляет синтез АТФ
5) размножается путем деления
Ответ
2. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для написания изображенного на рисунке органоида эукариотической клетки. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны:
1) внутренняя мембрана образует тилакоиды
2) внутренняя полость органоида – строма
3) двумембранный органоид
4) осуществляет синтез АТФ
5) размножается путем деления
Ответ
3. Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) не делятся в течение жизни клетки
2) имеют собственный генетический материал
3) являются одномембранными
4) содержат ферменты окислительного фосфорилирования
5) имеют двойную мембрану
Ответ
4. Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания строения и функций митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) расщепляют биополимеры до мономеров
2) содержат соединённые между собой граны
3) имеют ферментативные комплексы, расположенные на кристах
4) окисляют органические вещества с образованием АТФ
5) имеют наружную и внутреннюю мембраны
Ответ
5. Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания строения и функций митохондрий. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) расщеплении биополимеров до мономеров
2) расщеплении молекул глюкозы до пировиноградной кислоты
3) окислении пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды
4) запасании энергии в молекулах АТФ
5) образовании воды при участии атмосферного кислорода
Ответ
Все перечисленные ниже процессы, кроме двух, относятся к энергетическому обмену. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) дыхание
2) фотосинтез
3) синтез белка
4) гликолиз
5) брожение
Ответ
Выберите один, наиболее правильный вариант. Чем характеризуются процессы биологического окисления
1) большой скоростью и быстрым выделением энергии в виде тепла
2) участием ферментов и ступенчатостью
3) участием гормонов и малой скоростью
4) гидролизом полимеров
Ответ
Выберите три особенности строения и функций митохондрий
1) внутренняя мембрана образует граны
2) входят в состав ядра
3) синтезируют собственные белки
4) участвуют в окислении органических веществ до углекислого газа и воды
5) обеспечивают синтез глюкозы
6) являются местом синтеза АТФ
Ответ
Реакции подготовительного этапа энергетического обмена происходят в
1) хлоропластах растений
2) каналах эндоплазматической сети
3) лизосомах клеток животных
4) органах пищеварения человека
5) аппарате Гольджи эукариот
6) пищеварительных вакуолях простейших
Ответ
Что характерно для кислородного этапа энергетического процесса?
1) протекает в цитоплазме клетки
2) образуются молекулы ПВК
3) встречается у всех известных организмов
4) протекает процесс в матриксе митохондрий
5) наблюдается высокий выход молекул АТФ
6) имеются циклические реакции
Ответ
Проанализируйте таблицу «Этапы энергетического обмена углеводов в клетке». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или соответствующее понятие из предложенного списка.
1) аппарат Гольджи
2) лизосомы
3) образование 38 молекул АТФ
4) образование 2 молекул АТФ
5) фотосинтез
6) темновая фаза
7) аэробный
8) пластический
Ответ
Проанализируйте таблицу «Энергетический обмен». Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) анаэробный
2) кислородный
3) пресинтетический
4) подготовительный
5) две молекулы пировиноградной кислоты
6) две молекулы АТФ
7) окислительное фосфорилирование
8) гликолиз
Ответ
Установите соответствие между процессами и этапами энергетического обмена: 1) бескислородный, 2) подготовительный. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) расщепляются молекулы крахмала
Б) синтезируются 2 молекулы АТФ
В) протекают в лизосомах
Г) участвуют гидролитические ферменты
Д) образуются молекулы пировиноградной кислоты
Ответ
Известно, что митохондрии – полуавтономные органоиды клеток аэробных эукариотических организмов. Выберите из приведенного ниже текста три утверждения, по смыслу относящиеся к описанным выше признакам, и запишите цифры, под которыми они указаны. (1) Митохондрии - достаточно крупные органоиды, занимают значительную часть цитоплазмы клетки. (2) Митохондрии имеют свою собственную кольцевую ДНК и мелкие рибосомы. (3) С помощью микросъемки живых клеток удалось обнаружить, что митохондрии подвижны и пластичны. (4) Клетки организмов, нуждающихся в свободном молекулярном кислороде для процессов дыхания, в митохондриях окисляют ПВК до углекислого газа и воды. (5) Митохондрии можно назвать энергетическими станциями клетки, так как выделяющаяся в них энергия запасается в молекулах АТФ. (6) Ядерный аппарат регулирует все процессы жизнедеятельности клетки, включая деятельность митохондрий.
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Энергетический обмен - это по-этапный распад сложных органических соединений, протекающий с выделением энергии, которая запасается в макроэргических связях молекул АТФ и используется потом в процессе жизнедеятельности клетки, в том числе на биосинтез, т.е. пластический обмен.
В аэробных организмах выделяют:
- Подготовительный - расщепление биополимеров до мономеров.
- Бескислородный - гликолиз - расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты.
- Кислородный - расщепление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды.
Подготовительный этап
На подготовительном этапе энергетического обмена происходит расщепление поступивших с пищей органических соединений на более простые, обычно мономеры. Так углеводы расщепляются до сахаров, в том числе глюкозы; белки - до аминокислот; жиры - до глицерина и жирных кислот.
Хотя при этом выделяется энергия, она не запасается в АТФ и, следовательно, не может быть использована впоследствии. Энергия рассеивается в виде тепла.
Расщепление полимеров у многоклеточных сложноорганизованных животных протекает в пищеварительном тракте под действием выделяющихся сюда железами ферментов. Затем образовавшиеся мономеры всасываются в кровь в основном через кишечник. Уже кровью питательные вещества разносятся по клеткам.
При этом не все вещества разлагаются до мономеров в пищеварительной системе. Расщепление многих происходит непосредственно в клетках, в их лизосомах. У одноклеточных организмов поглощенные вещества попадают в пищеварительные вакуоли, где и перевариваются.
Образовавшиеся мономеры могут использоваться как для энергетического, так и пластического обмена. В первом случае они расщепляются, во-втором – из них синтезируются компоненты самих клеток.
Бескислородный этап энергетического обмена
Бескислородный этап протекает в цитоплазме клеток и в случае аэробных организмов включает только гликолиз - ферментативное многоступенчатое окисление глюкозы и ее расщепление до пировиноградной кислоты , которую также называют пируватом.
Молекула глюкозы включает шесть атомов углерода. При гликолизе она расщепляется до двух молекул пирувата, который включает три атома углерода. При этом отщепляется часть атомов водорода, которые передаются на кофермент НАД, который, в свою очередь, потом будет участвовать в кислородном этапе.
Часть выделяющейся при гликолизе энергии запасается в молекулах АТФ. На одну молекулу глюкозы синтезируется всего две молекулы АТФ.
Энергия, оставшаяся в пирувате, запасенная в НАД, у аэробов далее будет извлечена на следующем этапе энергетического обмена.
В анаэробных условиях, когда кислородный этап клеточного дыхания отсутствует, пируват «обезвреживается» в молочную кислоту или подвергается брожению. При этом энергия не запасается. Таким образом, здесь полезный энергетический выход обеспечивается только малоэффектвным гликолизом.
Кислородный этап
Кислородный этап протекает в митохондриях . В нем выделяют два подэтапа: цикл Кребса и окислительное фосфорилирование. Поступающий в клетки кислород используется только на втором. В цикле Кребса происходит образование и выделение углекислого газа.
Цикл Кребса протекает в матриксе митохондрий, осуществляется множеством ферментов. В него поступает не сама молекула пировиноградной кислоты (или жирной кислоты, аминокислоты), а отделившаяся от нее с помощью кофермента-А ацетильная группа, включающая два атома углерода бывшего пирувата. За многоступенчатый цикл Кребса происходит расщепление ацетильной группы до двух молекул CO 2 и атомов водорода. Водород соединяется с НАД и ФАД. Также происходит синтез молекулы ГДФ, приводящей к синтезу потом АТФ.
На одну молекулу глюкозы, из которой образуется два пирувата, приходится два цикла Кребса. Таким образом, образуется две молекулы АТФ. Если бы энергетический обмен заканчивался здесь, то суммарно расщепление молекулы глюкозы давало бы 4 молекулы АТФ (две от гликолиза).
Окислительное фосфорилирование протекает на кристах – выростах внутренней мембраны митохондрий. Его обеспечивает конвейер ферментов и коферментов, образующий так называемую дыхательную цепь, заканчивающуюся ферментом АТФ-синтетазой.
По дыхательной цепи происходит передача водорода и электронов, поступивших в нее от коферментов НАД и ФАД. Передача осуществляется таким образом, что протоны водорода накапливаются с внешней стороны внутренней мембраны митохондрий, а последние ферменты в цепи передают только электроны.
В конечном итоге электроны передаются молекулам кислорода, находящимся с внутренней стороны мембраны, в результате чего они заряжаются отрицательно. Возникает критический уровень градиента электрического потенциала, приводящий к перемещению протонов через каналы АТФ-синтетазы. Энергия движения протонов водорода используется для синтеза молекул АТФ, а сами протоны соединяются с анионами кислорода с образованием молекул воды.
Энергетический выход функционирования дыхательной цепи, выраженный в молекулах АТФ, велик и суммарно составляет от 32 до 34 молекул АТФ на одну исходную молекулу глюкозы.
