Тест. Энергетический обмен. Конспект.

ТЕМА 17.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
ТЕСТ ПО ТЕМЕ ЭНЕГРЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН
СРОК СДАЧИ ДО 28.03.2013
1. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ
Совокупность реакций расщепления органических соединений
называется диссимиляцией, представляет собой энергетический
обмен, или катаболизм, обеспечивает клетку энергией. Извлечение
энергии осуществляется в клетке путем окисления веществ в
процессе дыхания. Поэтому такое дыхание называют
биологическим окислением или клеточным дыханием.
Клеточное дыхание – это окисление субстрата, приводящее
к получению химической энергии (АТФ). Субстратами для дыхания
служат органические соединения – углеводы, жиры, белки.
Большинство клеток использует в первую очередь именно
углеводы. Жиры составляют «первый резерв» и пускаются в дело
тогда, когда запас углеводов исчерпан. Поскольку белки выполняют
ряд других важных функций, они используются лишь после того,
как будут израсходованы все запасы углеводов и жиров, например,
при длительном голодании.
Клеточное
дыхание
–
ферментативное
разложение
органических веществ (глюкозы) в клетке до СО2 и Н2О в
присутствии О2 с выделением энергии. Включает 3 этапа, каждый из
которых осуществляется при участии ферментов в определенных
участках клеток.
I этап – подготовительный.
В пищеварительной системе крупные молекулы пищи
распадаются:
полисахариды→глюкоза,
белки →аминокислоты,
жиры→глицерин и жирные кислоты.
Энергия рассеивается в виде тепла. Мономеры всасываются
в кровь и доставляются к клеткам.
II этап – бескислородный, неполное окисление, анаэробное
дыхание – гликолиз, брожение.
Протекает в цитоплазме, 1 молекула глюкозы расщепляется
до 2-х молекул ПВК без О2. Чистый выход – 2 АТФ.
С6Н12О6+ 2Н3РО4+2АДФ →2С3Н6О3 +2Н2О + 2 АТФ
Гликолиз в мышцах: С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ
ПВК→молочная кислота
Брожение (дрожжи): С6Н12О6 →2С2Н5ОН + 2СО2+ 2 АТФ
этиловый
спирт
Если кислорода в клетке много, то
III этап – кислородный, полное окисление, аэробное дыхание.
Происходит в митохондриях при доступе О2.
(Видеофрагмент «Строение митохондрии».)
Условия процесса: наличие ферментов, молекул-переносчиков
электронов и Н, АДФ, Ф, неповрежденные мембраны митохондрий.
а) окислительное декарбоксилирование ПВК, образуются
ацетилКоА, НАДН и СО2;
б) цикл Кребса – цикл трикарбоновых кислот.
В матриксе митохондрий образуются АТФ, НАДН, ФАДН, СО2;
в) окислительное фосфорилирование – перенос ē от НАДН
и ФАДН по цепи транспорта ē, встроенной в кристы, на акцептор
О2. От НАДН и ФАДН отсоединяются протоны и электроны, ē
переносятся на О2 → Н2О, протоны → в матрикс митохондрий. В
цепи транспорта ē есть три участка фосфорилирования, в которых
образуется 34 АТФ.
Энергетический эффект III этапа – 36 АТФ.
Суммарный энергетический эффект – 38 АТФ:
С6Н12О6 +6О2+ 38Н3РО4+38АДФ → 6СО2 + 6Н2О +38АТФ,
или
С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ
Сравнение фотосинтеза и аэробного дыхания
Сходства
1. Необходим механизм обмена СО2 и О2.
2. Необходимы специальные органеллы (хлоропласты,
митохондрии).
3. Необходима цепь транспорта ē, встроенная в мембраны.
4. Происходит фосфорилирование (синтез АТФ).
5. Происходят циклические реакции (цикл Кальвина –
фотосинтез, цикл Кребса – аэробное дыхание).
Различия
Фотосинтез
Аэробное дыхание
1. Анаболический процесс, из 1. Катаболический процесс,
простых
неорганических углеводы расщепляются до СО2
соединений (СО2 и Н2О) и Н2О.
синтезируются углеводы.
2. Энергия АТФ накапливается 2. Энергия запасается в виде
и запасается в углеводах.
АТФ.
3. О2 выделяется.
4. СО2 и Н2О потребляются.
5. Увеличение органической
массы.
6. У эукариот протекает в
хлоропластах.
7.
Только
в
клетках,
содержащих хлорофилл, на
свету.
3. О2 расходуется.
4. СО2 и Н2О выделяются.
5. Уменьшение органической
массы.
6. У эукариот протекает в
митохондриях.
7. Во всех клетках в течение
жизни непрерывно.
2. ТЕСТЫ С ВЫБОРОМ ОДНОГО ПРАВИЛЬНОГО ОТВЕТА
1. В результате какого процесса органические вещества
образуются из неорганических?
а) биосинтез белка;
б) фотосинтез;
в) синтез АТФ;
г) гликолиз.
2. Что общего между фотосинтезом и процессом окисления
глюкозы?
а) оба процесса происходят в митохондриях;
б) оба процесса происходят в хлоропластах;
в) в результате этих процессов образуется глюкоза;
г) в результате этих процессов образуется АТФ.
3. При анаэробном гликолизе молекулы глюкозы:
а) полностью окисляются;
б) не окисляются;
в) окисляются не полностью;
г) восстанавливаются.
4. Сходство процессов анаэробного и аэробного гликолиза
заключается в:
а) сходстве конечных продуктов;
б) образовании АТФ;
в) месте протекания процессов;
г) энергетическом эффекте этих процессов.
5. В чем заключается роль ферментативной системы переноса
электронов?
а) в постепенном использовании энергии на образование
АТФ и конечных продуктов;
б) в постепенном расщеплении АТФ;
в) в постепенном образовании глюкозы;
г) в расщеплении глюкозы на 2 трехуглеродные молекулы ПВК.
6. Непосредственным источником энергии для образования
АТФ служат:
а) ионы водорода и электроны;
б) ферменты;
в) вода;
г) хлорофилл.
7. Для какого из названных организмов анаэробный гликолиз
– единственный источник АТФ?
а) медведь;
б) почвенные бактерии;
в) пчела;
г) карп.
8. При больших физических нагрузках в клетках мышц
накапливается:
а) избыток СО2;
б) избыток АТФ;
в) избыток молочной кислоты;
г) избыток кислорода.
9. Какое из веществ используется организмом в последнюю
очередь при длительном голодании?
а) жир;
б) гликоген;
в) белок;
г) целлюлоза.
10. Процессом окислительного фосфорилирования называется
процесс:
а) расщепления глюкозы;
б) образование АТФ из АДФ и Ф;
в) анаэробный гликолиз;
г) присоединение фосфорной кислоты к глюкозе.
11. Каков результат цикла Кребса?
а) образование АТФ;
б) образование ацетил-КоА;
в) образование глюкозы;
г) образование кислорода.
12. Непременным участником всех этапов окисления глюкозы
является:
а) кислород;
б) ферменты;
в) энергия света;
г) углекислый газ.
13. В каком случае происходит анаэробный гликолиз?
а) в клетках мышц при накоплении молочной кислоты;
б) в митохондриях при образовании АТФ;
в) в эритроцитах человека;
г) все ответы верны.
14. Сколько молекул глюкозы необходимо расщепить без
участия кислорода, чтобы получить 18 молекул АТФ?
а) 18;
б) 36;
в) 9;
г) 27.
15. Энергия окисления глюкозы идет на:
а) синтез АТФ, а затем используется организмом;
б) синтез белков, а затем на синтез АТФ;
в) образование кислорода;
г) синтез углеводов.
16. В какой части клетки протекает гликолиз?
а) в митохондриях;
б) в хлоропластах;
в) в ядре;
г) в цитоплазме.
17. Где в клетке находится дыхательная цепь переноса
электронов?
а) во внутренней митохондриальной мембране;
б) в наружной митохондриальной мембране;
в) в матриксе;
г) в цитоплазме.
18. Где в клетке происходит цикл Кребса?
а) в аппарате Гольджи;
б) в мембране митохондрий;
в) в матриксе митохондрий;
г) в рибосомах.
19. Из каких реакций складывается энергетический обмен?
а) из совокупности реакций биосинтеза;
б) из совокупности всех ферментативных реакций клетки;
в) из совокупности реакций расщепления с выделением и
запасанием энергии;
г) все ответы ошибочны.
20. Как называется процесс получения живым организмом
энергии за счет окисления неорганических веществ?
а) автотрофное питание;
б) гетеротрофное питание;
в) паразитическое питание;
г) хемосинтез.
3. ТЕСТЫ С ВЫБОРОМ НЕСКОЛЬКИХ ПРАВИЛЬНЫХ ОТВЕТОВ
1. Каковы характеристики энергетического обмена веществ
в клетке?
а) происходит в цитоплазме клеток и митохондриях;
б) происходит в хлоропластах и на мембранах ЭПС;
в) результатом является образование АТФ, углекислого
газа и воды;
г) результатом является образование углеводов, АТФ
и кислорода;
д) делится на подготовительный, бескислородный
и кислородный этапы;
е) делится на световую и темновую фазы.
2. Каковы характеристики энергетического обмена веществ
в клетке?
а) противоположен по результатам биосинтезу;
б) идет с поглощением энергии;
в) химические процессы обмена происходят в цитоплазме
и митохондриях;
г) химические процессы происходят в хлоропластах;
д) сопровождается синтезом большого количества АТФ;
е) завершается образованием углеводов, кислорода.
3. Укажите этапы, из которых складывается энергетический
обмен:
а) трансляция;
б) подготовительный этап;
в) транскрипция;
г) биологическое окисление (дыхание);
д) бескислородное окисление (гликолиз);
е) образование комплекса рибосом иРНК.
4. УСТАНОВИТЕ СООТВЕТСТВИЕ
1. Установите соответствие между признаками обмена
веществ и его этапами.
Признаки обмена веществ
Этапы обмена веществ
А) вещества окисляются.
1) пластический обмен;
Б) вещества синтезируются.
2) энергетический обмен.
В) энергия запасается в
молекулах АТФ.
Г) энергия расходуется.
Д) в процессе участвуют
рибосомы.
Е) в процессе участвуют
митохондрии.
А
Б
В
Г
Д
Е
5. УСТАНОВИТЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ
1. Установите последовательность процессов энергетического
обмена:
А) образование пировиноградной кислоты.
Б) ферментативное окисление глюкозы.
В) участие кислорода в энергетическом обмене.
Г) гидролиз высокомолекулярных органических веществ.
Д) образование углекислого газа и воды.
2. Установите последовательность реакций энергетического
обмена:
А) синтез двух молекул АТФ.
Б) восстановление двух молекул НАД+ до НАД и Н2.
В) расщепление глюкозы до ПВК.
Г) образование ацетил-КоА.
Д) окислительное фосфорилирование.