Обмін речовин

Привіт, шановні читачі блогу репетитора біології по Скайпу   biorepet-ufa Привіт, шановні читачі блогу репетитора біології по Скайпу biorepet-ufa.ru.

У цій статті рубрики «З діалогів в коментарях" зібрані запитання читачів і мої відповіді на них по темі метаболізму: обміну речовин і енергії .

В основному це питання енергетичного обміну , Розуміння яких часто викликають труднощі у учнів.

Самою хорошою базою для підготовки до здачі іспитів з біології, крім вивчення підручників, є Відкритий банк завдань ФІПІ, що включає тести КІМов за всі минулі роки здачі ЄДІ і ОГЕ (ДПА) в нашій країні.

1. Світлана: Борис Фагимович, подивіться завдання, чи правильно я її вирішила? В результаті гліколізу утворилося 56 молекул ПВК. Визначте скільки молекул глюкози піддалося розщепленню? Скільки молекул АТФ утворилося при гідролізі? Скільки молекул АТФ утворилося при повному окисленні?
Рішення: глюкози утворилося 28 молекул. При гідролізі 0 молекул АТФ, при повному окисленні 1 064 молекул АТФ

Б.Ф. : Розщеплення піддалося (а не «глюкози утворилося», як Ви пишите) 28 молекул глюкози. Друге питання в завданні повинен, по моєму, бути таким: скільки молекул АТФ утворилося при гліколізу? Там, мабуть, помилка в питанні. При гліколізі: скільки утворилося молекул ПВК, стільки ж буде і молей АТФ - 56. Так, при повному окисленні 28 молекул глюкози утворюється 28 х 38 = 1064 молекул АТФ.

2. Світлана: Аеробне дихання називають ще й гідролізом. На мою і на підготовчому етапі теж відбувається гідроліз.

Б.Ф .: Так, саме підготовчий етап енергетичного обміну (розщеплення великих органічних молекул з приєднанням води, що призводить до утворення мономерів) і називається гідролізом.

3. Станіслав: Питання з реального ЄДІ 2015 р Теплоутворення відбувається при:
1) звуження судин
2) розширення судин
3) окисленні органічних речовин
4) синтезі органічних речовин.
Моя відповідь 3, так як в ході окислення органіки відбувається виділення тепла (підготовча стадія енергетичного обміну). Чи правильний моя відповідь? Але чому відповідь 2 не підходить?

Б.Ф. : Так, Станіслав, Ви вибрали відповідь 3 правильно. А ось при розширенні судин йде не вироблення тепла організмом (НЕ теплоутворення), а його віддача в навколишнє середовище.

4. Світлана: В організмі процес перетравлення жирів починається з реакції:
1) гідролізу
2) полімеризації
3) гідрування
4) дегідрування.
Чи правильно я міркую? Жири - складні ефіри трехатомного спирту гліцерину і вищих карбонових кислот. Коли жир потрапляє в організм, то він починає розщеплюватися за допомогою реакції гідролізу. Утворюється гліцерин і жирні кислоти.

Б.Ф. : Так, це гідроліз (або гідратація) - приєднання води. З однієї молекули жиру утворюється гліцерин і ТРИ молекули жирних кислот.

5. Світлана: Установіть відповідність між характеристикою і видом обміну речовин.
вид обміну
1. Пластичний
2. Енергетичний
А) розщеплення жирів в тонкому кишечнику
Б) синтез глікогену з глюкози
В) споживання АТФ в процесі синтезу полімерів
Г) окислення органічних речовин з виділенням вуглекислого газу
Д) освіту в м'язах молочної кислоти.
Моя відповідь: 21122, але не зовсім ясно з відповіддю Д)?

Б.Ф. : Згоден з Вами, що під Д) авторам питання слід було б написати не «освіта», а накопичення в м'язах молочної кислоти. Якщо так, то дійсно це другий етап безкисневого енергетичного обміну, коли ПВК (піровиноградна кислота) через нестачу кисню НЕ буде окислюватися в циклі Кребса в мітохондріях, а буде перетворюватися в цитоплазмі клітин в молочну кислоту.

6. Світлана: У процесі обміну речовин в клітині енергія АТФ може використовуватися для:
1) виділення вуглекислого газу з клітки
2) при розщепленні біополімерів
3) на надходження речовин в клітину через мембрану
4) для утворення води на кисневому етапі енергетичного обміну.
Я відповіла 3. маючи на увазі активний транспорт.

Б.Ф. : Так, Світлана, інші процеси не пов'язані з витратами АТФ.

7. Поліна: Розщеплення і окислення піддалося 8 молекул глюкози, на це витрачалося 18 молекул кисню. Визначте, скільки молекул води і вуглекислого газу виділилося при цьому.
Моє рішення: 3C6H12O6 + 3 * 6O2 + 3 * 38АДФ + 3 * 38H3PO4 = 6 * 3CO2 + 44 * 3H2O + 38 * 3АТФ. Через нестачу кисню розщепилося тільки 3 молекули глюкози з 8. Значить, виділилося 132 моль води і 18 моль вуглекислого газу. Це вірно?

Б.Ф. : Ні, Поліна, не вірно. Ви упустили, що на другому етапі розщепленню піддадуться всі 8 молекул глюкози (кисень то не потрібен), при цьому утворюється 2 х 8 = 16 молекул води. А на третьому етапі дійсно окислиться тільки 3 молекули глюкози (вірніше 6 молекул ПВК - С3 з'єднання), які дадуть 18 молекул СО2 і ще 42 х 3 = 126 молекул води (саме 42 х 3, а не 44 х 3 як Ви написали). Тому все води буде 142 молекули.

8. Тетяна: Зустрілося ось таке завдання. В процесі гідролізу утворилося 972 молекули АТФ. Визначте, яка кількість молекул глюкози піддалося розщепленню і скільки молекул АТФ утворилося в результаті гліколізу і повного окислення? У поясненнях до задачі дано. В процесі енергійного обміну з однієї молекули глюкози утворюється 38 молекул АТФ, отже, гликолизу, а потім повного окислювання піддалося: 1368: 38 = 36 молекул глюкози. Звідки з'явилося число 1368? Куди поділося 972?

Б.Ф. : Це абсолютно безглузде завдання. Воно явно не з відкритого банку завдань ФІПІ . «Гидролизу» можуть піддаватися полісахариди і дисахариди (але не моносахара). Значить у авторів завдання помилка вже в тому, що вони пишуть «гідроліз глюкози». Та й пояснення нікуди не годиться, так як цифра 1368 явно взята «з неба». Здається, що вони під «гідролізом» мали на увазі третій етап енергетичного обміну (кисневий). Тому рішення може виглядати так:
1) на третьому кисневому етапі дисиміляції з однієї молекули глюкози утворюється 36 молекул АТФ, отже, окисленню піддавалося 972: 36 = 27 молекул глюкози (а реально 54 молекули ПВК);
2) оскільки при гліколізі, одна молекула глюкози, розщеплюючи до 2-х молекул ПВК, дає 2 молекули АТФ, то загальна кількість молекул АТФ, що утворюються на цьому етапі, так само: 27 х 2 = 54;
3) при повному окисленні однієї молекули глюкози утворюється 38 молекул АТФ, отже, при повному окисленні 27 молекул глюкози утворюється: 27 х 38 = 1026 молекул АТФ (або 972 + 54 = 1026).

Тетяна: Спасибо большое за відповідь. Варіант узятий з сайту Вирішу ЄДІ Дмитра Гущина.

Б.Ф.: Сказати про сайті «Вирішу ЄДІ» що він хороший - це значить нічого не сказати. Він дуже хороший, тому, що над ним постійно проводять роботу по уточненню відповідей і виправлення помилок (але нічого немає ідеального і, на жаль, від помилок ніхто не застрахований

Тетяна: Поясніть, будь ласка, чому розглядають, що на третьому етапі катаболізму відбувається розщеплення глюкози, там розщеплюється ПВК, або молочна кислота, а значить по цій завданню виходить, що для визначення кількості молекул глюкози необхідно 972 молекули АТФ розділити нема на 36, а 38 молекул АТФ (тобто, мається на увазі повне окислення + неповне окислення, глюкоза спочатку в будь-якому випадку проходить етап безкисневому). Або я щось упустила?

Б.Ф. : Звичайно, на третьому етапі катаболізму «в топку» циклу Кребса надходить не сама глюкоза, а С3 з'єднання, але лише для зручності розрахунку балансу виходу енергії, перерахунок роблять на 1 молекулу глюкози. Ось ця сама горезвісна молекула глюкози расщепляясь на другому етапі дає 2 молекули АТФ, а то, що від неї залишиться 2 молекули ПВК на третьому етапі дають ще 36 молекул АТФ. У конкретно цього завдання якесь вихідне умова незрозуміле. Можна вважати, що 972 молекули АТФ утворилося іменне тільки на третьому етапі (а не на другому + третьому, як думаєте Ви).

9. Тетяна: Допоможіть, будь ласка, з вирішенням ще одного завдання. В результаті дисиміляції в клітинах утворилося 5 молей молочної кислоти і 27 молей вуглекислого газу. Визначте: а) скільки всього молей глюкози витрачено; б) скільки з них піддалося тільки неповного і скільки повному розщепленню? (Завдання переписала слово в слово) Моя відповідь не сходиться з відповіддю методички, а ще я не розумію як може піти менше глюкози на неповне розщеплення, а на повне більше відповідно до цієї завданню.

Б.Ф. : У 5 молях молочної кислоти міститься 5 х 3 = 15 атомів С і ще 27 атомів в 27 молях СО2. а) Всього піддалося окисленню 42 атома С або 42: 6 = 7 молей глюкози. б) З них 2,5 благаючи піддалося неповного, а 4,5 благаючи - повного окислювання.
А що Вас бентежить: може взагалі не утворюватися жодного благаючи молочної кислоти, а все до однієї молекули ПВК, що утворилися при гліколізі, могли піти в «топку» циклу Кребса.

Тетяна: Бентежить те, що ПВК утворюється в будь-якому випадку і тільки після цього його молекули вже надходять в мітохондрії, отже вони повинні враховуватися. А тут виходить, що 2,5 моль глюкози пішло на перший етап катаболізму, а 4,5 моль перескочивши перший етап відразу перейшли до повного окислювання.

Б.Ф. : Жоден моль глюкози нікуди «Не перескакує». Другий етап зводиться до розщеплення глюкози до ПВК і тільки в такому вигляді (у вигляді С3 з'єднання) колишня глюкоза надходить в цикл Кребса. Чи буде при цьому частина ПВК трансформуватися в молочну кислоту або зовсім не буде - це нас не повинно «хвилювати зовсім». В даному завданні частину ПВК перейшло в молочну кислоту і не потрапило в «топку», ну і що? Ось ця частина глюкози просто не буде враховуватися в балансі глюкози, підданої окислення на третьому етапі.

10. Дмитро: Яке «практичне» відміну НАД і НАДФ. Це речовини різні, чи ні?

Б.Ф. : У клітинах нікотин-амід-аденін-динуклеотид (НАД) - залежні дегідрогенази беруть участь в процесах перенесення електронів від субстрату до кисню. НАДФ - залежні дегідрогенази грають роль в процесах біосинтезу. Тому коферменти НАД і НАДФ відрізняються по внутрішньоклітинної локалізації: НАД концентрується в мітохондріях, а велика частина НАДФ знаходиться безпосередньо в самій цитоплазмі клітини.

11. Світлана: На освіту молекул АТФ в процесі фотосинтезу використовується енергія електронів молекули:
1) НАДФ +
2) глюкози
3) хлорофілу
4) води.
Я відповіла 3) хлорофілу.

Б.Ф. : Так, Світлана, електрони хлорофілу, що перейшли під дією квантів світла на більш високий енергетичний рівень, здійснять фотоліз води і послужать джерелом енергії для відновлення АДФ в АТФ.

************************************************** ***********************

Шановні відвідувачі блогу, у кого виникнуть питання до репетитора біології по Скайпу, пишіть в коментарях, у мене на блозі ви можете придбати відповіді на всі тести ОБЗ ФІПІ за всі роки проведення іспитів по ЄДІ і ОГЕ (ДПА) .

Визначте скільки молекул глюкози піддалося розщепленню?
Скільки молекул АТФ утворилося при гідролізі?
Скільки молекул АТФ утворилося при повному окисленні?
Друге питання в завданні повинен, по моєму, бути таким: скільки молекул АТФ утворилося при гліколізу?
Чи правильний моя відповідь?
Але чому відповідь 2 не підходить?
Чи правильно я міркую?
Моя відповідь: 21122, але не зовсім ясно з відповіддю Д)?
Це вірно?
Визначте, яка кількість молекул глюкози піддалося розщепленню і скільки молекул АТФ утворилося в результаті гліколізу і повного окислення?