Этапы клеточного дыхания
26-Янв-2014 | комментария 2 | Лолита Окольнова
Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды.
Итак, клеточное дыхание происходит в клетке.
Но где именно? Какая органелла осуществляет этот процесс?
Основной этап клеточного дыхания осуществляется в митохондриях. Как известно, основной продукт работы митохондрии — молекулы АТФ — синоним понятия «энергия» в биологии. Действительно, основным продуктом этого процесса является энергия, молекулы АТФ.
АТФ — это молекула — синоним энергии в биологии. Расшифровывется как Аденозинтрифосфат или Аденозинтрифосфорная кислота. Как видно из рисунка формулы, в составе молекулы есть:
- три связи с остатками фосфорной кислоты, при разрыве которых выделяется большое количество энергии,
- углевод рибоза ( пятиатомый сахар) и
- азотистое основание
Этапы клеточного дыхания:
1 Этап клеточного дыхания — подготовительный
Каким образом вещества попадают в клетки? В процессе пищеварения организма. Суть процесса пищеварения — расщепление полимеров, поступающих в организм с пищей, до мономеров:
- белки расщепляются до аминокислот;
- углеводы — до глюкозы;
- жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот.
Т.е. в клетку поступают уже мономеры.
Дальше мы рассмотрим путь превращения именно глюкозы.
2 Этап клеточного пищеварения
Гликолиз — ферментативный процесс последовательного расщепления глюкозы в клетках, сопровождающийся синтезом АТФ.
Гликолиз при аэробных условиях ведёт к образованию пировиноградной кислоты (ПВК) (пирувата),
гликолиз в анаэробных условиях (бескислородных или при недостатке кислорода) ведёт к образованию молочной кислоты (лактата).
CH3-CH(OH)-COOH
Процесс идет с участием молекул фосфорной кислоты, поэтому называется окислительное фосфорилирование
Гликолиз является основным путём катаболизма глюкозы в организме животных.
Превращения происходят в цитоплазме клетки, т.е. процесс будет однозначно анаэробным: молекула глюкозы расщепится до ПВК — пировиноградной кислоты с выделением 2 молекул АТФ:
Дальше образовавшаяся пировиноградная кислота поступает в митохондрии, где происходит ее дальнейшее окисление
3 Этап клеточного пищеварения (кислородный)
Поступая в митохондрию, происходит окисление: ПВК под действием кислорода расщепляется до углекислого газа (суммарное уравнение):
Вначале отщепляется один углеродный атом пировиноградной кислоты. При этом образуется углекислый газ, энергия (она запасается в одной молекуле НАДФ) и двухуглеродная молекула — ацетильная группа. Затем реакционная цепь поступает в метаболический координационный центр клетки — цикл Кребса.
Цикл Кребса
(цикл лимонной кислоты)
Цикл Кребса — это реакции, которые начинаются, когда определенная входящая молекула соединяется с другой молекулой, выполняющей функцию «помощника». Такая комбинация инициирует серию других химических реакций, в которых образуются молекулы-продукты и в конце воссоздается молекула-помощник, которая может начать весь процесс вновь.
Для переработки энергии, запасенной в одной молекуле глюкозы, цикл Кребса нужно пройти дважды
Процесс многостадийный, и в нем, помимо различных кислот с интересными названиями участвуют коферменты (КоА).
Что такое коферменты?
(коэнзимы)
- это органические вещества небольшого размера
- они способны соединяться с белками ( или прямо с ферментами, у которых, кстати, белковая природа), образуя активное вещество, косплекс, которое будет являться чем-то вроде катализатора.
Приставка «ко-» — это как «со-» — сопродюсер, соотечественник и т.п. Т.е. «вместе, с «
Гликолиз — катаболический путь исключительной важности.
Он обеспечивает энергией клеточные реакции, в том числе и синтез белка.
Промежуточные продукты гликолиза используются при синтезе жиров.
Пируват также может быть использован для синтеза других соединений. Благодаря гликолизу производительность митохондрий и доступность кислорода не ограничивают мощность мышц при кратковременных предельных нагрузках.
- вопросы ЕГЭ по теме
Обсуждение: «Этапы клеточного дыхания»
(Правила комментирования)
Обмен веществ
Обмен веществ (метаболизм) складывается из процессов расщепления и синтеза — диссимиляции и ассимиляции, постоянно
протекающих в организме. Чтобы жизнь продолжалась, количество поступающей энергии должно превышать (или как минимум равняться)
количеству расходуемой энергии, поэтому диссимиляция и ассимиляция поддерживают определенный баланс друг с другом.
Энергетический обмен
Энергетический обмен (диссимиляция — от лат. dissimilis ‒ несходный) — обратная ассимиляции сторона обмена веществ, совокупность реакций, которые приводят к высвобождению энергии химических связей. Это реакции расщепления жиров,
белков, углеводов, нуклеиновых кислот до простых веществ.
Возможно три этапа диссимиляции: подготовительный, анаэробный и аэробный. Среда обитания определяет количество
этапов диссимиляции. Их может быть три, если организм обитает в кислородной среде, и два, если речь идет об
организме, обитающем в бескислородной среде (к примеру, в кишечнике).
Обсудим этапы энергетического обмена более подробно:
- Подготовительный этап
- Бескислородный этап (анаэробный) — гликолиз
- Кислородный этап (аэробный)
Подготовительный этап осуществляется ферментами в ЖКТ. В результате действия ферментов сложные вещества превращаются в более простые: полимеры распадаются на мономеры. Это сопровождается разрывом химических связей и выделением энергии, большая часть
которой рассеивается в виде тепла.
Под действием ферментов белки расщепляются на аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, сложные углеводы — до простых сахаров.
Этот этап является последним для организмов-анаэробов, обитающих в условиях, где кислород отсутствует. На этапе гликолиза
происходит расщепление молекулы глюкозы: образуется 2 молекулы АТФ и 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК).
Происходит данный этап в цитоплазме клеток.
Этот этап доступен только для аэробов — организмов, живущих в кислородной среде. Из каждой молекулы ПВК, образовавшейся на
этапе гликолиза, синтезируется 18 молекул АТФ — в сумме с двух ПВК выход составляет 36 молекул АТФ.
Таким образом, суммарно с одной молекулы глюкозы можно получить 38 АТФ (гликолиз + кислородный этап).
Кислородный этап протекает на кристах митохондрий (складках, выпячиваниях внутренней мембраны), где наибольшая концентрация окислительных ферментов. Главную роль в этом процессе играет так называемый цикл Кребса, который подробно изучает биохимия.
АТФ — аденозинтрифосфорная кислота
Трудно переоценить роль в клетке АТФ — универсального источника энергии. Молекула АТФ состоит из азотистого основания —
аденина, углевода — рибозы и трех остатков фосфорной кислоты.
Между остатками фосфорной кислоты находятся макроэргические связи — ковалентные связи, которые гидролизуются с выделением
большого количества энергии. Их принято обозначать типографическим знаком тильда «∽».
АТФ гидролизуется до АДФ (аденозиндифосфорная кислота), а затем и до АМФ (аденозинмонофосфорная кислота).
Гидролиз АТФ сопровождается выделением энергии (E) на каждом этапе и может быть представлен такой схемой:
- АТФ + H2O = АДФ + H3PO4 + E
- АДФ + H2O = АМФ + H3PO4 + E
- АМФ + H2O = аденин + рибоза + H3PO4 + E
Пластический обмен
АТФ является универсальным источником энергии в клетке: энергия макроэргических связей АТФ используется для реакций
пластического обмена (ассимиляции), протекающих с затратой энергии: синтеза белка на рибосоме (трансляции),
удвоению ДНК (репликации) и т.д.
В результате пластического обмена в нашем организме происходит синтез белков, жиров и углеводов.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах
Категория:
Атрибут:
Всего: 783 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Добавить в вариант
Изучите таблицу «Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха». Выберите верные утверждения.
Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха
| Воздух | Содержание газов (в %) | ||
|---|---|---|---|
| кислород | углекислый газ | азот | |
| Вдыхаемый | 20,94 | 0,03 | 79,03 |
| Выдыхаемый | 16,3 | 4,0 | 79,7 |
| Альвеолярный | 14,2 | 5,2 | 80,6 |
1) Состав альвеолярного воздуха значительно отличается от состава атмосферного (вдыхаемого) воздуха: в нём меньше кислорода (14,2%), большое количество углекислого газа (5,2%), а содержание азота практически одинаково, так как он не принимает участия в дыхании.
2) В выдыхаемом воздухе кислорода содержится меньше, чем во альвеолярном.
3) Количество углекислого газа во выдыхаемом и вдыхаемом воздухе практически не меняется.
4) Количество азота во выдыхаемом и вдыхаемом воздухе практически не меняется.
5) Пребывание человека в плохо проветриваемом помещении вызывает снижение работоспособности, головную боль и учащённое дыхание.
Источник: РЕШУ ОГЭ
Почему человек, находясь под водой, не может длительно задержать дыхание, а выныривая, возобновляет дыхание с большей частотой? Ответ поясните.
Источник: ЕГЭ — 2018
Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку, на котором изображена система органов дыхания. Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. 
1) носовая полость
2) гортань
3) трахея
4) альвеолы
5) плевральная полость
6) плевра
Цифры укажите в порядке возрастания.
Источник: ЕГЭ по биологии 2018. Досрочная волна
Установите последовательность процессов дыхания в организме у человека, начиная с поступления кислорода в альвеолы лёгких. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) диффузия кислорода в клетки тела
2) перенос кислорода кровью от лёгких в ткани
3) диффузия углекислого газа в капилляры
4) окисление глюкозы с образованием углекислого газа
5) транспорт углекислого газа к лёгким и выведение его из организма
6) диффузия кислорода в капилляры лёгких
Источник: ЕГЭ по биологии 2020. Досрочная волна. Вариант 2
Установите последовательность процессов, происходящих при дыхании человека, начиная с момента сокращения дыхательных мышц. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) опускание диафрагмы
2) уменьшение давления в лёгких
3) поступление воздуха в лёгкие
4) расширение альвеол
5) увеличение объёма грудной клетки
Какие структуры на рисунке указаны под номерами 1, 2 и 3, какие функции они выполняют? Какая из ситуаций (Б или В) соответствует нормальному дыханию, а какая — созданию звуков? Ответ поясните.
Избыток воды, минеральных солей, жидкие конечные продукты обмена удаляются из организма человека через органы
Избыток воды, минеральных солей, жидкие конечные продукты обмена удаляются из организма человека через органы
Влияние табачного дыма на органы дыхания:
1) убивает вирусы и микробы;
2) вызывает сокращение межреберных мышц;
3) защищает воздухоносные пути и легкие от перегревания;
4) вызывает воспаление слизистой оболочки и снижает ее защитные функции.
Частота дыхания у человека в плохо проветриваемом помещении увеличивается, так как в воздухе этого помещения содержится много
Источник: ЕГЭ по биологии 30.05.2013. Основная волна. Сибирь. Вариант 1.
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Выберите особенности строения дыхательной системы человека.
1) наличие диафрагмы
2) двойное дыхание
3) лёгкие представляют собой полые мешки
4) воздухоносные пути представлены системой трахей
5) дыхательная поверхность лёгких около 100 м2
6) альвеолярное строение лёгких
Какие процессы происходят в организме человека от момента поступления кислорода в лёгкие в процессе дыхания до использования кислорода в клетках тканей и органов? Ответ поясните.
Источник: ЕГЭ по биологии 08.05.2014. Досрочная волна, резервный день. Вариант 202.
Растворимые конечные продукты обмена веществ удаляются из многоклеточного животного организма благодаря функционированию
1) желёз кишечника
2) сальных желёз
3) органов выделения
4) органов дыхания
В процессе спокойного дыхания человека движение лёгких в плевральной полости облегчается благодаря
1) сокращению мышц брюшного пресса
2) сети капилляров вокруг лёгочных пузырьков
3) наличию специальной жидкости
4) большой площади газообмена в лёгких
У жаб площадь газообмена легких значительно больше, чем у лягушек. Как лягушки компенсируют недостаток кислорода, поступающего в организм через легкие? Почему жабы, в отличие от лягушек, могут длительное время находиться вне водоёма? Объясните, почему, несмотря на дыхание атмосферным кислородом, у жаб и лягушек низкий уровень обмена веществ.
Источник: ЕГЭ — 2018
Рассмотрите предложенную схему классификации органов дыхания человека. Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный на схеме вопросительным знаком.
Какова роль крови в организме человека в процессе дыхания? Объясните, как происходит перенос углекислого газа из тканей в легкие. Какие соединения при этом образуются? Какой физический процесс обеспечивает газообмен в тканях?
Источник: ЕГЭ по биологии 14.06.2022. Основная волна. Разные задачи
Расположите в правильном порядке процессы, протекающие во время дыхательного движения у млекопитающего, начиная с возбуждения центра вдоха. В ответе запишите соответствующую последовательность цифр.
1) сокращение межрёберных мышц и диафрагмы
2) увеличение объёма лёгких
3) обогащение крови кислородом в альвеолах лёгких и освобождение её от избытка углекислого газа
4) уменьшение лёгких в объёме и удаление из них воздуха
5) расслабление межрёберных мышц
Источник: РЕШУ ОГЭ
Что такое ЖЁЛ — жизненная ёмкость лёгких? Из каких объёмов она складывается? С какой целью у здорового человека определяют ЖЁЛ?
Мальчика привели в спорт школу и измерили у него ЖЕЛ. Что такое ЖЕЛ? Укажите не менее 2 причин того, от чего он зависит.
Источник: ЕГЭ- 2017
Всего: 783 1–20 | 21–40 | 41–60 | 61–80 …
Пятому заданию по биологии соответствует раздел кодификатора «Организм человека и его здоровье».
5.1 Ткани. Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: пищеварения, дыхания, выделения. Распознавание (на рисунках) тканей, органов, систем органов.
5.2 Строение и жизнедеятельность органов и систем органов: опорнодвигательной, покровной, кровообращения, лимфооттока. Размножение и развитие человека. Распознавание (на рисунках) органов и систем органов.
5.3 Внутренняя среда организма человека. Группы крови. Переливание крови. Иммунитет. Обмен веществ и превращение энергии в организме человека. Витамины.
5.4 Нервная и эндокринная системы. Нейрогуморальная регуляция процессов жизнедеятельности организма как основа его целостности, связи со средой.
Задание EB0521
Установите соответствие между процессами и стадиями фотосинтеза: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца
|
ПРОЦЕССЫ |
СТАДИИ ФОТОСИНТЕЗА |
|
А) восстановление углерода Б) возбуждение электрона в молекуле хлорофилла В) расщепление молекулы воды Г) присоединение углекислого газа к органическим веществам Д) образование молекул АТФ |
1) темновая 2) световая |
Полезно будет повторить вот такую схему:
- Восстановление углерода происходит в темновую фазу, т.к в нее восстанавливается поглощенный углекислый газ.
- Электрон в молекуле хлорофилла возбуждается в световую фазу.
- Фотолиз воды, то есть ее расщепление происходит в световую фазу.
- Углекислый газ присоединяется к органическим вещества в темновую фазу.
- Синтез АТФ происходит в световую фазу.
Ответ: 12212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0518D
Установите соответствие между процессами и стадиями клеточного деления: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца
 |
 |
| ПРОЦЕССЫ | СТАДИИ ДЕЛЕНИЯ |
|
А) разрушение ядерной оболочки Б) спирализация хромосом В) расхождение хроматид к полюсам клетки Г) образование однохроматидных хромосом Д) расхождение центриолей к полюсам клетки |
1) 1 2) 2 |
Для начала, определим фазы деления. На первом изображении хроматиды расходятся к полюсам деления, это анафаза. Из этих хроматид образуются однохроматидные хромосомы. На второй видно разрушение ядерной оболочки, спирализованные хромосомы, начало образования веретена деления, частью которого являются центриоли, это профаза.
Ответ: 22112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание ЕВ0519D
Установите соответствие между характеристиками и этапами энергетического обмена: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА |
|
А) Образуется этиловый спирт и углекислый газ. Б) Запасается более 30 молекул АТФ при расщеплении одной молекулы глюкозы. В) Пировиноградная кислота распадается на воду и углекислый газ. Г) Данный этап свойствен как анаэробным, так и аэробным организмам. Д) Процесс протекает в митохондриях. |
1) бескислородный 2) кислородный |
Энергетический обмен, или катаболизм, включает в себя 3 этапа:
- Подготовительный: полимеры распадаются на мономеры: белки на аминокислоты, жиры на глицерин и жирные кислоты, а полисахариды на моносахариды.
- Бескислородный этап (Гликолиз): глюкоза в ходе реакций превращается в 2 молекулы ПВК (пировиноградную кислоту) и 2 молекулы АТФ. Около 60% энергии рассеивается в виде тепла. Происходит в цитоплазме клеток.
В клетках животных ПВК превращается в молочную кислоту, а в клетках растений и некоторых грибов, например, дрожжей ПВК распадается на этиловый спирт и углекислый газ, это называется спиртовым брожением.
- Кислородный этап (Клеточное дыхание): ПВК окисляется до углекислого газа, воды и запасается 36 молекул АТФ. Происходит в митохондриях.
Суммарно за все три этапа синтезируется 38 молекул АТФ.
Образование спирта – спиртовой брожение, бескислородный этап.
Запасается более 30 молекул АТФ – кислородный этап. За один только кислородный этап запасается 36 АТФ.
ПВК распадается на воду и углекислый газ – кислородный этап. На бескислородном ПВК распадается на этиловый спирт и углекислый газ.
Кислородный этап как завершающий свойственен только аэробам. А вот бескислородный этап – все, что есть у анаэробов, и часть энергетического обмена аэробов.
В митохондриях происходит клеточное дыхание, т.е кислородный этап.
Ответ: 12212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0520D
Установите соответствие между характеристиками и видами молекул: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ХАРАКТЕРИСТИКИ | ВИДЫ МОЛЕКУЛ |
|
А) содержит один вид азотистых оснований Б) обеспечивает энергией реакции синтеза В) входит в состав рибосом Г) содержит макроэргические связи Д) содержит четыре вида азотистых оснований Е) служит матрицей при трансляции |
1) РНК 2) АТФ |
РНК расшифровывается как рибонуклеиновая кислота. РНК. Сама РНК состоит из цепи нуклеотидов. Нуклеотиды РНК включают в себя следующие части: фосфатная группа, сахар рибоза и азотистое основание. Одно из отличий ДНК от РНК – азотистые основания. Для РНК это аденин, урацил, гуанин и цитозин, а для ДНК вместо урацила тимин. РНК играют важную роль в биосинтезе белка в клетке. РНК входит в состав рибосом.
АТФ расшифровывается как аденозинтрифосфат. Это молекулы, которые являются универсальным аккумулятором энергии в клетке. АТФ включает в себя азотистое основание аденин, сахар рибозу и 3 остатка фосфорной кислоты. Фосфатные группы соединены макроэргическими связями, есть в них заключено много энергии, которая при разрушении этих связей высвобождается. Синтез АТФ происходит в животных клетках в митохондриях, а в растительных и в митохондриях, и в хлоропластах. АТФ можно обнаружить в цитоплазме, ядре, митохондриях, хлоропластах. В растительных клетках эти молекулы образуются в результате фотосинтеза, а в животных – в результате дыхания.
Один вид азотистых оснований содержит АТФ, это аденин.
Обеспечивает энергией тоже АТФ.
Входит в состав рибосом РНК.
Макроэргические связи содержит АТФ.
Четыре вида азостистых оснований содержит РНК, это аденин, урацил, гуанин, цитозин.
Служит матрицей при трансляции РНК, трансляция – один из этапов биосинтеза белка.
Ответ: 221211
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0519t
Установите соответствие между I и II стадией мейоза и их особенностями.
| ОСОБЕННОСТЬ СТАДИИ | СТАДИЯ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТКИ |
|
А) в конце стадии образуются две гаплоидные клетки клетки Б) происходит кроссинговер В) в этой стадии присутствует полноценная интерфаза Г) в конце стадии образуются однохроматидные клетки Д) происходит образование бивалентов Е) в анафазе к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы |
1) мейоз I 2) мейоз II |
А) в конце стадии образуются две гаплоидные клетки клетки – мейоз I, в мейоз II образуется 4 гаплоидных клетки.
Б) происходит кроссинговер – мейоз I.
В) в этой стадии присутствует полноценная интерфаза – мейоз I, в мейоз II интерфаза крайне мала, практически отсутствует.
Г) в конце стадии образуются однохроматидные клетки – мейоз II, в мейоз I образуются двухроматидные клетки.
Д) происходит образование бивалентов – мейоз I. Биваленты – гомологичные хромосомы, образующие пары при конъюгации вовремя первого деления.
Е) в анафазе к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы – мейоз II.
Ответ: 111212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB17083
Установите соответствие между характеристикой и фазой фотосинтеза.
| ХАРАКТЕРИСТИКА | ФАЗА ФОТОСИНТЕЗА |
|
А) фотолиз воды Б) фиксация углекислого газа В) расщепление молекул АТФ Г) синтез молекул НАДФ · 2Н Д) синтез глюкозы |
1) световая 2) темновая |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д |
Фазы фотосинтеза нужно только учить, здесь никак не порассуждаешь и не прикинешь.
Фазы фотосинтеза
Итак, расщепление воды в световую фазу по-другому можно назвать фотолизом воды.
Фиксация СО 2 = восстановление СО2.
В темновую фазу АТФ тратится, а в световую- запасается.
НАДФ*Н синтезируется в световую фазу.
В темновую фазу синтезируются углеводы, в том числе, глюкоза.
Ответ: 12212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB16141
Установите соответствие между видом клеток и его способностью к фагоцитозу.
| ВИД КЛЕТОК | СПОСОБНОСТЬ К ФАГОЦИТОЗУ |
|
А) амёба Б) лейкоциты В) хлорелла Г) мукор Д) инфузория Е) хламидомонада |
1) способны 2) не способны |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Порассуждаем: кто способен к фагоцитозу. У растений и грибной клеточная стенка жесткая, она просто не способна образовывать впячивания, как мембрана животной клетки.
Амеба – одноклеточное животное, способное к фагоцитозу.
Лейкоциты – форменные элементы крови, которые борются за иммунитет путем фагоцитоза.
Хлорелла – одноклеточная водоросль. Растения не способны к фагоцитозу.
Мукор – гриб. Грибы не способным к фагоцитозу.
Инфузория – одноклеточное животное, к фагоцитозу способна.
Хламидомонада – одноклеточная водоросль. К фагоцитозу не способна.
Ответ: 112112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB10502
Установите соответствие между признаками обмена веществ и его этапами.
| ПРИЗНАКИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ | ЭТАПЫ |
|
А) Вещества окисляются Б) Вещества синтезируются В) Энергия запасается в молекулах АТФ Г) Энергия расходуется Д) В процессе участвуют рибосомы Е) В процессе участвуют митохондрии |
1) Пластический обмен 2) Энергетический обмен |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм, биосинтез) – это когда из простых веществ с затратой энергии образуются (синтезируются) более сложные. Пример:
При фотосинтезе из углекислого газа и воды синтезируется глюкоза.
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм, дыхание) – это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Пример:
В митохондриях глюкоза, аминокислоты и жирные кислоты окисляются кислородом до углекислого газа и воды, при этом образуется энергия (клеточное дыхание).
Слово «пластилин» похоже на слово «пластический». Представим себе пластический процесс, как раз-таки как работу с пластилином, чтобы было проще запоминать. Итак, из пластилина мы делаем или же синтезируем сложную фигурку из просты деталей. Мы очень стараемся, поэтому тратим энергию.
Энергетический обмен: сложные соединения распадаются до простых, энергия запасается, чтобы потом ее потратить на процессы жизнедеятельности.
Исходя из определений, синтез относится к пластическому обмену, а окисление- к энергетическому.
Энергия расходуется при пластическом обмене, а запасается – при энергетическом.
В рибосомах происходит биосинтез белка. Синтез относится к пластическому типу обмена, а вот окисление происходит в митохондриях.
Ответ: 212112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB16140
Установите соответствие между характеристикой химического вещества и веществом в организме человека.
| ФУНКЦИИ ВЕЩЕСТВ | ХИМИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА |
|
А) специфичные катализаторы химических реакций Б) представлены только белками В) бывают белковой и липидной природы Г) необходимы для нормального обмена веществ Д) выделяются непосредственно в кровь Е) в основном поступают вместе с пищей |
1) ферменты 2) гормоны 3) витамины |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Разберемся для начала в веществами:
Ферменты ускоряют скорость химической реакции. Есть одно правило: все ферменты — белки, но не все белки ферменты.
Гормоны. Тема сложная, с ней близко познакомитесь, когда изучите анатомию, гуморальную регуляцию и иммунитет. Вообще, нельзя обобщить функции гормонов, но они необходимы для нормального развития, связаны со многими системами организма.
Витамины. Так же необходимы для нормального развития. Недостаток некоторых витаминов может привести к очень серьезным болезням, самые известные: рахит и цинга.
На основе таких простых знаний попробуем ответить на вопрос:
Катализаторы — ферменты.
Представлены только белками — ферменты.
Поступают вместе с пищей только витамины. С детства рассказывают про витамины в овощах и фруктах.
Бывают белковой и липидной природы гормоны.
В кровь выбрасываются именно гормоны. Вспомните адреналин – гормон надпочечников. Когда при страхе или в критической ситуации человека пробирает с ног до головы. Это все выброс гормона в кровь.
Нормальный обмен веществ. Здесь причастны именно витамины.
Ответ: 112323
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB10501
Установите соответствие между особенностями молекул углеводов и их видами:
| ОСОБЕННОСТИ | ВИДЫ |
|
А) мономер Б) полимер В) растворимы в воде Г) не растворимы в воде Д) входят в состав клеточных стенок растений Е) входят в состав клеточного сока растений |
1) целлюлоза 2) глюкоза |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Целлюлоза и глюкоза относятся к углеводам. При слове глюкоза вспоминается сладкое, а целлюлоза — бумага. Глюкоза – простой углевод, из нее строятся более сложные, например, крахмал и так же целлюлоза.
Пройдемся по ответам:
Глюкоза — мономер, а целлюлоза — полимер. Это нужно учить.
Растворимость в воде. Сахар прекрасно растворяется в воде. Глюкоза растворима.
Растворима ли целлюлоза? Если бы это было так, до деревья и другие растения буквально бы таяли от дождя. Целлюлоза не растворяется в воде.
Целлюлоза входит в состав клеточных стенок растений, а глюкоза- клеточного сока. Если подумать о деревьях, то те, кто пили березовый сок непосредственно от березы должны узнать: это из-за глюкозы он такой сладенький.
Ответ: 212121
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB11693
Установите соответствие между классами органических веществ и выполняемыми ими функциями в клетке.
| ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВА | ВЕЩЕСТВА |
|
A) запасание энергии Б) сигнальная B) хранение генетической информации Г) перенос энергии Д) входит в состав клеточных стенок и мембран Е) реализация генетической информации (синтез белка) |
1) углеводы 2) нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Для начала вспомним какие вообще есть классы органических веществ в клетке.
Это белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты. Белки, жиры и углеводы являются источниками энергии, но у них есть и более локальные функции:
| Белки | Жиры | Углеводы | Нуклеиновые кислоты | |
| Структурная | + | + | ||
| Энергетическая | + | + | + | |
| Защитная | + | + | ||
| Ферментативная | + | |||
| Двигательная | + | |||
| Транспортная | + | |||
| Регуляторная | + | |||
| Рецепторная | + | |||
| Хранение и передача ген.информации | + | |||
| Биосинтез белка | + |
Выберем вначале то,что относится к нуклеиновым кислотам: биосинтез белка и хранение генетической информации.
Остальное — углеводы.
PS: сигнальная и рецепторная функция — одно и то же.
Ответ: 112112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB22749
Установите соответствие между особенностями клеток их типами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ОСОБЕННОСТЬ | ТИП |
|
А) клеточная стенка состоит из хитина Б) может содержать хлоропласты В) запасает углеводы в виде крахмала Г) не способна к самостоятельному активному передвижению Д) гетеротрофный тип питания Е) синтезирует органические вещества из углекислого газа и воды |
1) грибная 2) растительная |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Задание на сравнение растительной и грибной клетки — достаточно популярное, так что его полезно знать.
Допустим, вы ничего не знаете про грибы, тогда будем работать методом исключения. Растения более наглядны и чаще встречаются в жизни.
Итак, хитин. Хитиновый покров есть у членистоногих ракообразных, но есть ли он у растений? Клеточная стенка растения состоит из целлюлозы, уж слово «целлюлоза» встречается постоянно. Хитин входит в клеточную стенку грибов.
Хлоропласты. Про них все знают с начальной школы. Зеленый цвет дают именно они. Относится к растениям.
Углеводы в виде крахмала. Должен быть известен картофельный крахмал. Его добывают из клубней картофеля, они являются частью подземного побега или, грубо говоря, корня. Клубни – видоизмененное корневище. Относится к растениям.
Активное передвижение клетки, что-то странное, казалось бы. Не стоит забывать об одноклеточных водорослях, которые как раз-таки способны к активному передвижению, для чего у них есть различные жгутики и реснички.
Гетеротрофный тип питания означает, что пища как бы уже готова к употреблению, для того, чтобы насытиться не нужно делать никакие химические реакции, ждать, пока пройдут сложные процессы. Грибы и животные- гетеротрофы, а вот растениям необходимо совершить фотосинтез, чтобы добыть энергию.
Про фотосинтез как раз-таки и говорится в последнем пункте.
Ответ: 122112
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21524
Установите соответствие между названием органоидов и наличием или отсутствием у них клеточной мембраны: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ОРГАНОИДЫ | НАЛИЧИЕ МЕМБРАНЫ |
|
А) вакуоли Б) лизосомы В) клеточный центр Г) рибосомы Д) пластиды Е) аппарат Гольджи |
1) мембранные 2) немембранные |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Мембранные и немембранные органоиды нужно только выучить, никак по-другому не получится. Не отчаивайтесь, это не так сложно:
Классификация органоидов
Начать учить лучше с немембранных. Все, что связано с клеточным делением относится к немембранным органоидам.
Двумембранные: ядро и то, что связано с энергетической функцией.
Все остальное – одномембранные.
Ответ: 112211
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21495
Установите соответствие между функциями клеточных структур и структурами, изображёнными на рисунке: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ФУНКЦИИ | СТРУКТУРЫ |
|
А) осуществляет активный транспорт веществ Б) изолирует клетку от окружающей среды В) обеспечивает избирательную проницаемость веществ Г) образует секреторные пузырьки Д) распределяет вещества клетки по органеллам Е) участвует в образовании лизосом |
 |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
На первой картинке изображена мембрана, которую легко узнать по билипидному слою, а на второй – комплекс Гольджи, состоящий из продолговатых цистерн.
Мембрана защищает и осуществляет транспорт.
Комплекс Гольджи отвечает как бы за пищеварение клетки, но не участвует в непосредственном расщеплении.
Перейдем к ответам:
Транспорт веществ — мембрана.
Изоляция клетки — мембрана.
Избирательная проницаемость – мембрана.
Секреторные пузырьки – комплекс Гольджи.
Распределение веществ- комплекс Гольджи.
Лизосомы – комплекс Гольджи.
Ответ: 111222
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12387
Установите соответствие между функцией органоида клетки и органоидом, выполняющим эту функцию.
| ФУНКЦИЯ | ОРГАНОИД |
|
A) секреция синтезированных веществ Б) биосинтез белков B) расщепление органических веществ Г) образование лизосом Д) формирование полисом Е) защитная |
1) аппарат Гольджи 2) лизосома 3) рибосома |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Функции органоидов нужно учить и понимать, только тогда это задание можно будет выполнять без проблем.
Обратимся к таблице выше.
Обычно не вызывают трудностей лизосомы. Они отвечают за внутриклеточное пищеварение. Это такие пузырьки с ферментами внутри. Они поглощают твердую частичку или каплю и переваривают ее. И вышедшие из строя органоиды они тоже уничтожают. Нам точно подходит вариант с расщеплением органических веществ. Вообще, лизосомы- маленькие разрушители, так что варианты с синтезом, формированием и прочим нам не походят. А вот защитить клетку они могут, переварив что-то нежелательное.
Если вы уже ознакомились с темой про ДНК, РНК, то должны были слышать про существование рибосомальной РНК. Как раз-такие за биосинтез белка отвечают рибосомы, процесс носит название «трансляция» или же переписывание информации с ДНК на РНК.
Осталось три варианта: начнем говорить про полисомы и про секрецию. Это не относится к лизосомам, так как не носит разрушительный характер. Обратимся к слову «полисомы». Приставка поли- значит много или сложный, есть еще часть «сомы», ее мы также встречаем в словах «лизосомы» и «рибосомы», больше нигде. Логично предположить, что относятся полисомы к рибосомам. Полисома- это комплекс рибосом.
Осталось еще образование лизосом. Сами себя они не образуют, рибосомы отвечают только за синтез белка, значит, задействован комплекс Гольджи.
Что же касается секреции, то это функция комплекса Гольджи.
Ответ: 132132
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB0501
Установите соответствие между структурами клеток и их функциями.
| ФУНКЦИИ | СТРУКТУРА КЛЕТОК |
|
А) синтез белков Б) синтез липидов В) разделение клетки на отделы (компартменты) Г) активный транспорт молекул Д) пассивный транспорт молекул Е) формирование межклеточных контактов |
1) клеточная мембрана 2) ЭПС |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Странная аббревиатура ЭПС — Эндоплазматическая сеть. Приставка «Эндо-» обозначает то, что она находится внутри. Исходя из вариантов представим себе клетку из мембраны и сети внутри.
Прикинем варианты ответов:
Пока пропустим все синтезы, о них подумаем и узнаем потом.
Разделение клетки на отделы. Очевидно, что это деление внутри клетки. Видимо, это ЭПР.
Активный или пассивный транспорт молекул. Кроме барьерной функции, мембрана еще и отвечает за транспорт веществ, как активный, так и пассивный. Казалось бы, мембрана такая устойчивая структура, но не стоит забывать о фаго- и пиноцитозе (захват мембраной твердых и жидких частиц)
Одно из свойств клеточной мембраны — выборочная проницаемость.
Формирование межклеточных контактов. Сделаем наше представление о клетке еще проще. Представим себе ткань, не важно какую. Много маленьких клеточек, которые соприкасаются своими мембранами и взаимодействуют между собой. Таким образом, в формировании межклеточных контактов участвует именно мембрана.
Вернемся к синтезу. Просто порассуждаем снова. Мембрана — это лишь оболочка клетки, структура, безусловно, важная, но именно внутри клетки, внутри мембраны находятся органоиды, каждый из которых выполняет свою функцию. Вероятнее всего, за синтезы и прочие сложные вещи будет отвечать органоид, а не мембрана, поэтому, за синтез белка и липидов отвечает ЭПC.
Ответ: 222111
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB22419
Установите соответствие между процессами и фазами митоза, изображёнными на рисунках: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ПРОЦЕССЫ | ФАЗЫ МИТОЗА |
|
А) расхождение центриолей к полюсам клетки Б) укорачивание нитей веретена деления В) присоединение нитей веретена деления к хромосомам Г) выстраивание хромосом в одной плоскости Д) спирализация хромосом Е) движение хромосом к полюсам клетки |
 |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Бывает так, что по рисунку сложно понять, какая фаза изображена. Ничего страшного, ведь вариантов у нас ограниченное количество, и можно вначале перечитать процессы, происходящие в фазу, потом понять, к каким фазам они относятся, а уже потом соотносить их с рисунком. Если попался суперудачный рисунок, то можно сразу соотносить.
Пожалуй, пойдем с конца:
- Движение хромосом к полюсам клетки, т.е их расхождение. Это анафаза
- Спирализация хромосом — профаза.
- Выстраивание в одной плоскости — метафаза.
Присоединение нитей веретена деления к хромосомам. Предыдущие три варианта были очевидны. Здесь придется вспомнить схему. Прикрепление нитей – метафаза
Укорачивание нитей веретена деления. Когда они могут укорачиваться? Тогда, когда хромосомы стягиваются к полюсам. Значит, это анафаза.
Расхождение центриолей к полюсам. В метафазе и анафазе, как мы уже заметили, нити веретена деления уже прикреплены. От центриолей достраиваются нити веретена деления. Следовательно, это может быть только профаза.
Теперь, когда мы определили фазы, которые у нас спрашиваются, вернемся к рисункам. Самое очевидное – метафаза. Хромосомы на экваторе клетки.
Расхождение хроматид – анафаза, она изображена на третьем рисунке.
Ну и последнее – профаза. Мы еще видим ядерную оболочку, так что, видимо, это ранняя стадия, это не должно смущать.
Ответ: 132213
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB21683
Установите соответствие между процессами, происходящими на разных стадиях жизненного цикла клетки: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
| ПРОЦЕССЫ | СТАДИИ |
|
А) интенсивный обмен веществ Б) спирализация хромосом В) удвоение количества органоидов Г) образование веретена деления Д) расположение хромосом по экватору клетки Е) репликация ДНК |
1) интерфаза 2) митоз |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Итак, для начала, даже не вдаваясь в подробности вспомним о том, что из себя представляет интерфаза. Базовым знанием будет являться то, что интерфаза предшествует клеточному делению. Что же касается длительности – времени она занимает больше, чем само клеточное деление. Теперь, опираясь на эти факты будем рассуждать:
Во-первых, в эту фазу ничего не делится, ведь она является фазой-предшественником.
Во-вторых, для деления явно нужна энергия. Вообще, в подготовку входит всякого рода синтезы.
Попробуем начать.
Интенсивный обмен веществ – исходя из наших рассуждений о том, что для деления нужна энергия, а интерфаза – это подготовка, то отнесем этот вариант к интерфазе.
Кроме синтезов, сюда же отнесем все удвоения или же репликации. К интерфазу так же допишем варианты В) и Е).
Остальное относится к митозу, а именно:
Спирализация хромосом – профаза.
Образование веретена деления – конец профазы – начало метафазы.
Хромосомы на экваторе клетки – метафаза.
Для наглядности прикрепляем пару схем клеточного цикла.
Ответ: 121221
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB19831
Установите соответствие между событиями, происходящими с ядрами клеток в митозе и мейозе.
| СОБЫТИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ДЕЛЕНИИ | СПОСОБЫ ДЕЛЕНИЯ КЛЕТОК |
|
А) образование бивалентов Б) образование диплоидных клеток В) в анафазе у полюсов клетки образуются однохроматидные дочерние хромосомы Г) происходит кроссинговер Д) содержание генетического материала не изменяется Е) в анафазе происходит расхождение двухроматидных хромосом к полюсам клетки |
1) митоз 2) мейоз I |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В | Г | Д | Е |
Прочитаем все варианты и попробуем начать с очевидного.
Мы знаем, что при митозе появляются 2 идентичные материнской клетки, значит, генетический материал не изменяется, поэтому вариант Д соответствует митозу.
Клетки, получающиеся в результате митоза, так как они идентичны материнской – диплоидны, Б — митоз.
Теперь факт для кого-то старый, для кого-то новый: митоз происходит в 1 этап, а мейоз — в 2, кроме того, митоз — простое деление, при нем не происходит никаких интересных процессов.
Кроссинговер. Слово жуткое, наверняка сложный процесс. Все, что сложно — мейоз. И кроссинговер, и конъюгация.
- Конъюгация — сближение сестринских хромосом.
- Кроссинговер — обмен гомологичными участками сестринских хромосом.
Соответственно, Г — мейоз.
Понятие «бивалент» относится исключительно к мейозу. Бивалент – хромосома, состоящая из двух сестринских хроматид, соединенных центромерой. А — мейоз.
Для того, чтобы быстро разобраться с вариантами В) и Е) лучше посмотреть на схему митоза и мейоза:
В анафазе митоза к полюсам расходятся однохроматидные хромосомы, а при мейозе I – двухроматидные, однохроматидными они станут на втором этапе деления. В) митоз, Е) мейоз.
Ответ: 211212
pазбирался: Ксения Алексеевна | обсудить разбор | оценить
Задание EB12272
Установите соответствие между особенностями клеточного деления и его видом.
| ОСОБЕННОСТИ КЛЕТОЧНОГО ДЕЛЕНИЯ | ВИД ДЕЛЕНИЯ |
|
A) в результате деления появляются 4 гаплоидные клетки Б) обеспечивает рост органов B) происходит при образовании спор растений и гамет животных Г) происходит в соматических клетках Д) обеспечивает бесполое размножение и регенерацию органов Е) поддерживает постоянство числа хромосом в поколениях |
1) митоз 2) мейоз |
Это задание можно выполнить, даже не зная толком, ни митоза, ни мейоза. Во-первых, нужно понимать, что в результате мейоза появляются половые клетки, а митоза – соматические. Во-вторых, в результате митоза, как простого деления, появляется 2 генетически идентичные клетки, а в результате мейоза – 4 с различным генетическим материалом, который достается в случайном порядке в наследство от материнской и отцовской особей.
Вернемся от наших рассуждений про митоз и мейоз к самому заданию.
А) 4 гаплоидных клетки. Мы даже в данном случае можем не вспоминать, гаплоидны наши клетки или диплоидны, обратим внимание на самое явное – количество. 4 клетки, это может быть только мейоз.
Б) Рост органов. Его обеспечивают соматические клетки. Значит, за это отвечает деление – митоз.
В) Споры растений или гаметы животных. Нам, как животным, естественно, ближе животные. Гаметы – половые клетки, которые сливаются, из них получается зигота, из нее развивается зародыш. Раз гаметы, значит, мейоз.
Г) Соматические клетки. Митоз.
Д) Бесполое размножение и регенерация органов. На начальном этапе подготовки мы можем ничего не знать о бесполом размножении, но нам наверняка знакомо понятие «регенерация». Очень ярким примером является краб. Он настолько крут, что может регенерировать не на каком-нибудь клеточном уровне, а на уровне ткани, ведь может отрастить в случае потери себе новую клешню! А в клешне у него соматические клетки. Снова приходим к митозу.
Е) Постоянство числа хромосом в поколениях. Как появляются поколения? Естественно, в результате размножения. К размножению причастен однозначно мейоз.
Запишем результат наших умозаключений в таблицу. Внимательно посмотрите, какая цифра обозначает какое деление.
Ответ: 212112
pазбирался: Даниил Романович | обсудить разбор | оценить
В любой клетке главным источником энергии для всех протекающих в ней процессов служит универсальное энергетическое соединение — АТФ.
Рис. (1).Строение АТФ
АТФ образуется в результате присоединения к АДФ (аденозиндифосфату) одного остатка фосфорной кислоты. Этот процесс называется фосфорилированием:
.
В молекуле АТФ есть две богатые энергией химические связи. Это связи между остатками фосфорной кислоты. Такие высокоэнергетические связи называют макроэргическими. При разрыве одной макроэргической связи АТФ превращается в АДФ и выделяется около (40) кДж/моль энергии.
Образование АТФ происходит в процессе энергетического обмена, или диссимиляции.
Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм) — это реакции расщепления и окисления органических веществ, протекающие с выделением энергии, частично расходующейся на образование АТФ.
Энергетический обмен в клетках может быть двухэтапным или трёхэтапным.
В кислородсодержащей среде (у аэробных организмов) диссимиляция протекает в три этапа: подготовительный, бескислородный и кислородный. В результате образуются простые неорганические вещества.
Рис. (2). Этапы энергетического обмена
В бескислородной среде (у анаэробных организмов), а также при недостатке кислорода у аэробных организмов, энергетический обмен протекает в два этапа: подготовительный и бескислородный. В этом случае количество запасённой энергии намного меньше, чем в присутствии кислорода.
Первый этап — подготовительный
На подготовительном этапе большие молекулы органических веществ распадаются до более простых: из полисахаридов образуются моносахариды, из жиров — смесь глицерина и жирных кислот, а из белков — смесь аминокислот.
Этот процесс происходит в лизосомах и в органах пищеварения под действием пищеварительных ферментов.
На подготовительном этапе АТФ не образуется, а небольшое количество выделяющейся энергии рассеивается.
Второй этап — бескислородный (гликолиз)
На втором этапе происходит расщепление продуктов подготовительного этапа под действием ферментов. Кислород при этом не используется.
Бескислородный этап расщепления глюкозы имеет название гликолиз. Этот процесс протекает в цитоплазме клеток.
При гликолизе происходит несколько реакций, в результате которых из молекулы глюкозы
C6H12O6
образуется (2) молекулы пировиноградной кислоты (ПВК)
C3H4O3
, а также (2) молекулы АТФ. В них запасается около (40) % выделившейся энергии, остальные (60) % рассеиваются.
.
Образовавшаяся пировиноградная кислота в анаэробных условиях превращается в молочную кислоту
C3H6O3
:
.
Такой процесс происходит в клетках животных, некоторых грибов и бактерий. Молочная кислота может образоваться и в мышцах человека при длительных нагрузках и недостатке кислорода. Тогда мышцы начинают болеть.
В растительных клетках и клетках дрожжей из пировиноградной кислоты образуется этиловый спирт
C2H5OH
и углекислый газ
CO2
, т. к. происходит спиртовое брожение:
.
Третий этап — кислородный
В кислородной среде после гликолиза протекает третий этап энергетического обмена — кислородный, или клеточное дыхание. Полное кислородное расщепление осуществляется на мембранах митохондрий.
Этот этап тоже является многостадийным. В нём выделяют два процесса — цикл Кребса и окислительное фосфорилирование.
Сущность третьего (кислородного) этап заключается в окислении ПВК до углекислого газа и воды При этом выделившаяся энергия запасается в (36) молекулах АТФ ((2) — в цикле Кребса и (34) — при окислительном фосфорилировании).
Схема кислородного этапа:
.
Так как (2) молекулы АТФ образуются при гликолизе, то в сумме при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется (38) молекул АТФ.
Суммарное уравнение энергетического обмена:
.
В реакциях энергетического обмена используется не только глюкоза, но и липиды, белки. Но главным источником энергии в большинстве клеток являются углеводы.
Источники:
Рис. 1. Строение АТФ. https://image.shutterstock.com/image-illustration/atp-energy-currency-cell-600w-1509423494
Рис. 2. Этапы энергетического обмена. © ЯКласс.