2. 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.
3. Установите соответствие
1. Установите соответствие между признаками обмена веществ и его этапами.
Признаки обмена веществ |
Этапы обмена веществ |
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. |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
|
|
|
|
|
|
4. 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.
Примеры решения задач
Задача 1.
В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль.
Определите: а) сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано; б) сколько АТФ при этом синтезировано; в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ; г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление.
Решение.
1. Поскольку из 7 моль глюкозы полному окислению подверглось только 2 моль, значит, неполному окислению подверглось 5 моль.
По уравнению реакции гликолиза С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ
1 моль глюкозы → 2 моль молочной кислоты, 2 АТФ;
5 моль глюкозы → 10 моль молочной кислоты;
5 моль глюкозы → 10 АТФ.
2. Полному окислению подверглось 2 моль глюкозы.
По уравнению реакции полного кислородного окисления С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ
1 моль глюкозы → 6 моль О2, 6 моль СО2, 38 АТФ;
2 моль глюкозы → 12 моль кислорода;
2 моль глюкозы →12 моль углекислого газа;
2 моль глюкозы → 76 АТФ.
3. Энергетический эффект: 10 + 76 = 86 АТФ.
Если в одной макроэргической связи АТФ аккумулировано 30,6 кДж энергии, то 86×30,6 = 2631,6 (кДж).
Ответ:
а) образовано 10 моль молочной кислоты и 12 моль углекислого газа;
б) синтезировано 86 молекул АТФ;
в) 2631,6 кДж в форме химической энергии макроэргических связей молекул АТФ;
г) израсходовано 12 моль кислорода.
Задача 2.
В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа.
Определите: а) сколько всего моль глюкозы израсходовано; б) сколько из них подверглось неполному и сколько полному расщеплению; в) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано; г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление.
Решение.
1. Поскольку в результате диссимиляции образовалась молочная кислота, значит, имело место неполное окисление глюкозы.
По уравнению реакции гликолиза С6Н12О6 →2С3Н6О3 + 2 АТФ
2 моль молочной кислоты → 1 моль глюкозы, 2 АТФ;
5 моль молочной кислоты → 2,5 моль глюкозы;
5 моль молочной кислоты → 5 АТФ.
2. Поскольку образовалось 27 моль углекислого газа, значит, имело место полное окисление глюкозы.
По уравнению реакции полного кислородного окисления С6Н12О6 +6О2→6СО2 + 6Н2О +38АТФ
1 моль глюкозы → 6 моль О2, 6 моль СО2, 38 АТФ;
x моль глюкозы →27 моль углекислого газа;
x моль глюкозы → 27 моль кислорода;
x = (27×1) : 6 = 4,5 (моль глюкозы) ;
4,5 моль глюкозы → 171 АТФ.
3. Энергетический эффект: 5 + 171 = 176 АТФ.
Если в одной макроэргической связи АТФ аккумулировано 30,6 кДж энергии, то 176 × 30,6 = 5385,6 (кДж).
Всего глюкозы израсходовано: 2,5+ 4,5 = 7 (моль глюкозы).
Ответ:
а) израсходовано 7 моль глюкозы;
б) неполному расщеплению подверглось 2,5 моль глюкозы, полному расщеплению – 4,5 моль глюкозы;
в) синтезировано 176 АТФ, аккумулировано 5385,6 кДж энергии;
г) израсходовано 27 моль кислорода.
Задача 3.
Мышцы ног при беге со средней скоростью за 1 мин. расходуют около 24 кДж энергии. Определите: а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 мин. бега, если кислород доставляется к мышцам в достаточном количестве для полного окисления глюкозы; б) накопится ли молочная кислота.
Решение.
1. За 25 минут бега расход энергии в мышцах составит
24 × 25 = 600 кДж.
2. Такое количество энергии может выделить
600 : 30,6 ≈ 20 моль АТФ.
3. (180 × 20) : 38 ≈ 95 (г глюкозы)
М (глюкозы) = 180 г/моль; при полном окислении 1 моль глюкозы образуется 38 АТФ.
Ответ:
а) для образования в мышцах 20 молекул АТФ должно произойти кислородное расщепление 95 г глюкозы;
б) не накопится: при наличии кислорода молочная кислота полностью окисляется.