Задачи по теме «Энергетический обмен» (ЭГЭ по биологии — задания по линии 27, ч.2, с подробными ответами )
МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
с. Карагай, Пермский край
Биология: подготовка к ЕГЭ
Задание 27
(часть 2)
Подготовила:
Трефилова Раиса Поликарповна,
учитель биологии,
МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
Карагай — 2017
Пояснительная записка
В КИМах ЕГЭ по биологии в линии 27 проверяется умение
обучающихся выполнять задания по цитологии. Во второй части
методического ресурса предлагаю вопросы и биологические задачи по теме:
«Энергетический обмен».
Цель: Знакомство с правилами выполнения и заданиями линии 27 при
подготовке к ЕГЭ.
Задачи:
1. Информировать учащихся 11 класса о требованиях к выполнению
заданий линии 27 по биологии по теме «Энергетический обмен».
2. Познакомить с кодификатором, спецификацией и образцами заданий.
3. Мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ.
Обращаем внимание учащихся на оценку задания!
Критерии к оцениванию ответа
Ответ правильный и полный, включает в себя все
указанные элементы
Ответ включает два из указанных элементов и не
содержит биологических ошибок, или ответ включает 3
элемента, но содержит ошибку.
Ответ включает 1 элемент и не содержит биологических
ошибок, или ответ включает 2 элемента, но содержит
ошибку.
Теоретическое обоснование темы
Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах
ферментами):
крахмал → глюкоза (Е рассеивается); белки→ аминокислоты; жиры→
глицерин и жирные кислоты;
2. Бескислородный «гликолиз» (в цитоплазме): глюкоза → 2 ПВК (или 2
молочной к—ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «дыхание», «энергетический этап» или «гидролиз»
(в митохондриях): ПВК → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Эффективность: Полное окисление: 1 молекула глюкозы = 38 АТФ;
• Бескислородное окисление, «гликолиз»: 1 глюкоза = 2 АТФ
(Неполное окисление при недостатке кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
• Кислородный этап, «дыхание», «аэробное окисление», «энергетический
этап» или «гидролиз» = 36 АТФ.
В том числе: а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь) = 34 АТФ;
Уравнения: Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О +
2880 кДж
(сокращенное уравнение: C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ)
• Гликолиз (сокращенно): C6H12O6 →2 C3H6O3 (ПВК) + 2АТФ
• Реакция неполного расщепления глюкозы (при недостатке кислорода):
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
(молочная к—та)
Сокращённо: C6H12O6 → 2C3H6O3 +2АТФ
• Спиртовое брожение: С6Н12О6 → 2СО2+2С2Н5ОН +2 АТФ
(сокращенно)
Количество энергии, запасенной в одной молекуле АТФ: 40кДЖ
Примеры заданий ЕГЭ по линии 27 (часть 2)
1. В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате
бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
2. В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите,
какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ
образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический
эффект?
3. Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента
молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная
кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется в процессе клеточного дыхания?
5. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии.
Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород
доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
6. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 3 моля. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано? Г) Сколько молей СО
2
образовалось?
Д) Сколько молей О
2
израсходовано?
Ответы
Задача1.
Оформление задачи.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?
n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620
молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул
пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45
молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол—во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
Задача 2.Оформляется по образцу первой задачи.
Краткий ответ.
1. Если при разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании
56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
Задача 3.
Краткий ответ.
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы, образуется 100
молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул
АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
Задача 4.
Краткий ответ.
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1 молекула глюкозы образует 2
молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул
глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1
молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).
Задача 5.
Краткое решение.
1. Определяем сколько энергии необходимо мышцам для работы: 24 кДж × 25 мин = 600
кДж
2. Энергия может быть только в виде АТФ, узнаем сколько необходимо моль АТФ: 600
кДж : 40 кДж = 15 моль
3. По уравнению С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ
+ 44 Н2О + 2880 кДж
определяем, сколько глюкозы при расщеплении образует это количество АТФ:
1 моль (C6H12O6) — 38 моль (АТФ) x = 0,4 моль (C6H12O6)
x моль (C6H12O6) — 15 моль (АТФ)
4. Переведѐм количество глюкозы в граммы:
1 моль (C6H12O6) — 180 г x = 72 г (C6H12O6)
0,4 моль (C6H12O6) — x г
Ответ: мышцы ног за 25 мин бега израсходуют 72 г глюкозы.
Задача 6.
Краткое решение.
Реакция неполного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 2 АДФ + 2 Н
3
РО
4
––> 2 С
3
Н
6
О
3
+ 2 АТФ + 2 Н
2
О + 200 кДж
молочная к—та
А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.
Реакция полного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 38 АДФ + 38 Н
3
РО
4
+ 6 О
2
––> 6 СО
2
+ 38 АТФ + 44 Н
2
О + 2880 кДж
Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:
3 С
6
Н
12
О
6
+ 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н
3
РО
4
+ 3 х 6 О
2
––> 3 х 6 СО
2
+ 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н
2
О
или:
Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО
2
= 6 х 3 = 18 молей;
Д) О
2
= 6 х 3 = 18 молей.
Теперь сложим данные:
А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО
2
– 18 молей;
Д) О
2
– 18 молей.
Решите самостоятельно
1. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество АТФ после
гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
2. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после
энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы,
вступившей в диссимиляцию.
3.В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 5 молей. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано?
4. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии.
Определите: А) Сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы за 15 мин при
условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве? Б)
Накапливается ли молочная кислота в мышцах?
5. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении
фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните.
Источники информации:
1. Калинова Г.С. Биология.Типовые тестовые задания. – М.: издательство «Экзамен»,
2017.
2. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ—2013: учебно—
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов—на—Дону: Легион, 2012.
3. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2014: учебно—
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов—на—Дону: Легион, 2013.
4. https://studopedia.ru/7_107246_tema-energeticheskiy-obmen-i-fotosintez.html —
энергетический обмен и фотосинтез
5. Решение задач по цитологии. Для учащихся 10 —11 классов / МБОУ СОШ №3 с УИОП
им. Г. Панфилова; сост. И.Г. Фунтова. – Анжеро—Судженск, 2016.
6. Учебник по биологии, УМК любой.
7. МОИ публикации:
часть 1. https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_1/53-1-0-
58450
часть 2 https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_2/53-1-0-
58891
Задачи по цитологии.
Энергетический обмен (Катаболизм или диссимиляция)
Методические рекомендации по
подготовке к ЕГЭ
1. В
процессе гликолиза образовались 102 молекул пировиноградной кислоты (ПВК).
Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.
2. В
процессе гликолиза образовалось 74 молекулы пировиноградной кислоты. Какое
количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при её полном окислении? Объясните полученные результаты.
3. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1116 молекулы АТФ.
Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ
поясните.
4. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1440 молекулы АТФ.
Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ
поясните.
5. В
процессе гликолиза образовались 98 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
6. В
процессе гликолиза образовались 56 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
Задачи по цитологии.
Энергетический обмен (Катаболизм или диссимиляция)
Методические рекомендации по
подготовке к ЕГЭ
1. В
процессе гликолиза образовались 102 молекул пировиноградной кислоты (ПВК).
Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.
2. В
процессе гликолиза образовалось 74 молекулы пировиноградной кислоты. Какое
количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при её полном окислении? Объясните полученные результаты.
3. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1116 молекулы АТФ. Определите,
какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ поясните.
4. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1440 молекулы АТФ.
Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ
поясните.
5. В
процессе гликолиза образовались 98 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
6. В
процессе гликолиза образовались 56 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
ПОЯСНЕНИЯ
Задачи по цитологии.
Энергетический обмен (Катаболизм или диссимиляция)
Методические рекомендации по
подготовке к ЕГЭ
1. В
процессе гликолиза образовались 102 молекул пировиноградной кислоты (ПВК).
Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при полном окислении глюкозы в клетках эукариот? Ответ поясните.
Пояснение.
1) В процессе гликолиза при расщеплении 1
молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется
энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.
2) Если образовалось 102 молекулы
пировиноградной кислоты, то, следовательно, расщеплению подверглось 102 : 2 =
51 молекул глюкозы.
3) При полном окислении в расчете на одну
молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Следовательно, при полном окислении 51 молекулы
глюкозы образуется 38 х 51 = 1938 молекул АТФ
2. В
процессе гликолиза образовалось 74 молекулы пировиноградной кислоты. Какое
количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется при её полном окислении? Объясните полученные результаты.
Пояснение.
1) В процессе гликолиза при расщеплении 1
молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется
энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.
2) Если образовалось 74 молекулы
пировиноградной кислоты, то, следовательно, расщеплению подверглось 74 : 2 = 37
молекул глюкозы.
3) При полном окислении в расчете на одну
молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Следовательно, при полном окислении 37
молекул глюкозы образуется 38 х 37 = 1406 молекул АТФ
3. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1116 молекулы АТФ.
Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ
поясните.
Пояснение.
1) В процессе энергетического обмена, в
ходе кислородного этапа из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ,
следовательно, гликолизу, а затем полному окислению подверглось 1116 : 36 = 31
молекула глюкозы.
2) При гликолизе одна молекула глюкозы
расщепляется до 2-ух молекул ПВК с образованием 2 молекул АТФ. Поэтому
количество молекул АТФ, образовавшихся при гликолизе, равно 31 × 2 = 62 АТФ.
3) При полном окислении одной молекулы
глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 31
молекулы глюкозы образуется 38 × 31 = 1178 молекул АТФ.
4. В
процессе кислородного этапа катаболизма образовалось 1440 молекулы АТФ.
Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления? Ответ
поясните.
Пояснение.
1) В процессе кислородного этапа
энергетического обмена из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ,
следовательно, гликолизу, а затем полному окислению подверглось 1440 : 36 = 40 молекул
глюкозы.
2) При гликолизе одна молекула глюкозы
расщепляется до 2-ух молекул ПВК с образованием 2 молекул АТФ. Поэтому
количество молекул АТФ, образовавшихся при гликолизе, равно 40 × 2 = 80.
3) При полном окислении одной молекулы
глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 40 молекул
глюкозы образуется 38 × 40 = 1520 молекул АТФ.
5. В
процессе гликолиза образовались 98 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
Пояснение.
1) В процессе гликолиза при расщеплении 1
молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется
энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.
2) Если образовалось 98 молекулы АТФ, то,
следовательно, расщеплению подверглось 98 : 2 = 49 молекул глюкозы.
3) В процессе энергетического обмена, в
ходе кислородного этапа из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ,
следовательно, 36 х 49 = 1764 молекул АТФ
4) При полном окислении в расчете на одну
молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Следовательно, при полном окислении 49 молекулы
глюкозы образуется 38 х 49 = 1862 молекулы АТФ.
6. В
процессе гликолиза образовались 56 молекул АТФ. Какое количество молекул
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в ходе
кислородного этапа катаболизма и при полном окислении глюкозы в клетках
эукариот? Ответ поясните.
Пояснение.
1) В процессе гликолиза при расщеплении 1
молекулы глюкозы образуется 2 молекулы пировиноградной кислоты и выделяется
энергия, которой хватает на синтез 2 молекул АТФ.
2) Если образовалось 56 молекулы АТФ, то,
следовательно, расщеплению подверглось 56 : 2 = 28 молекул глюкозы.
3) В процессе энергетического обмена, в
ходе кислородного этапа из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ,
следовательно, 36 х 28 = 1008 молекул АТФ
4) При полном окислении в расчете на одну
молекулу глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Следовательно, при полном окислении 28 молекул
глюкозы образуется 38 х 28 = 1064 молекулы АТФ.
Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах ферментами):
крахмал → глюкоза (Е рассеивается); белки→ аминокислоты; жиры→ глицерин и жирные кислоты;
2. Бескислородный «гликолиз» (в цитоплазме): глюкоза → 2 ПВК (или 2 молочной к-ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «дыхание», «энергетический этап» или «гидролиз» (в митохондриях): ПВК → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Эффективность: Полное окисление: 1 молекула глюкозы = 38 АТФ;
-
Бескислородное окисление, «гликолиз»: 1 глюкоза = 2 АТФ
(Неполное окисление при недостатке кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
-
Кислородный этап, «дыхание», «аэробное окисление», «энергетический этап» или «гидролиз» = 36 АТФ.
В том числе: а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь) = 34 АТФ;
Уравнения: Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
(сокращенное уравнение: C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ)
-
Гликолиз (сокращенно): C6H12O6 →2 C3H6O3 (ПВК) + 2АТФ
-
Реакция неполного расщепления глюкозы (при недостатке кислорода):
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
(молочная к-та)
Сокращённо: C6H12O6 → 2C3H6O3 +2АТФ
-
Спиртовое брожение: С6Н12О6 → 2СО2+2С2Н5ОН +2 АТФ (сокращенно)
Количество энергии, запасенной в одной молекуле АТФ: 40кДЖ
Примеры заданий ЕГЭ по линии 27 (часть 2)
1.В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?
n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620 молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45 молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол-во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
2. В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический эффект?
Ответ:
1. Если при разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании 56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
3.Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
Ответ:
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы, образуется 100 молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в процессе клеточного дыхания?
Ответ:
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1 молекула глюкозы образует 2 молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1 молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).
5. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
Решение:
1. Определяем сколько энергии необходимо мышцам для работы: 24 кДж × 25 мин = 600 кДж
2. Энергия может быть только в виде АТФ, узнаем сколько необходимо моль АТФ: 600 кДж : 40 кДж = 15 моль
3. По уравнению С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
определяем, сколько глюкозы при расщеплении образует это количество АТФ:
1
моль (C6H12O6) — 38 моль (АТФ) x = 0,4 моль (C6H12O6)
x моль (C6H12O6) — 15 моль (АТФ)
4. Переведѐм количество глюкозы в граммы:
1
моль (C6H12O6) — 180 г x = 72 г (C6H12O6)
0,4 моль (C6H12O6) — x г
Ответ: мышцы ног за 25 мин бега израсходуют 72 г глюкозы.
6. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 3 моля. Определите: А) Сколько молей молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое количество энергии в них аккумулировано? Г) Сколько молей СО2 образовалось?
Д) Сколько молей О2 израсходовано?
Решение:
Реакция неполного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 –– 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
молочная к-та
А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.
Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:
3 С6Н12О6 + 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н3РО4 + 3 х 6 О2 –– 3 х 6 СО2 + 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н2О
или:
Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО2 = 6 х 3 = 18 молей;
Д) О2 = 6 х 3 = 18 молей.
Теперь сложим данные:
А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО2 – 18 молей;
Д) О2 – 18 молей.
7. В процессе энергетического обмена в клетке образовалось 116 молекул АТФ и затрачено 18 молекул кислорода. Определите количество молекул глюкозы подвергшихся гликолизу и сколько из них окислению до конечных продуктов.
Решение:
При окислении 1 глюкозы затрачивается 6 молекул кислорода
18/6= 3 Глюкозы подверглись окислению до конечных продуктов
3*38=114
116-114= 2
Как раз 2 АТФ выделяется при гликолизе 1 глюкозы.
Ответ: 1 глюкоза в гликолизе, 3 глюкозы до конца
8. Расщеплению и окислению подверглось 6 молекул глюкозы, на это расходовалось 24 молекулы кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.
Решение:
1) 6*4=24 молекул углекислого газа, т.к. из 1 молекулы глюкозы выделяется 4 молекулы угл. газа
2) 44* 6=264 молекул воды, т.к. из 1 молекулы глюкозы выделяется 44 молекулы воды
Ответ: а) 24
б) 264
9.В процессе энергетического обмена в клетке образовалось 78 молекул АТФ и 12 молекул углекислого газа. Определите количество молекул глюкозы подвергшихся гликолизу и сколько из них окислению до конечных продуктов.
Решение:
Из 1 молекулы глюкозы образуется 38 АТФ при полном окислении 78:38=2. Значит полному окислению подверглось 2 молекулы глюкозы.
Одна молекула глюкозы при полном окислении – 6 СО2. 2АТФ при гликолизе.
Значит гликолизу подверглось 1 молекула глюкозы, полному окислению 2 молекулы глюкозы.
Главное свойство живых существ это, конечно, обмен веществ (подготовка к ЕГЭ ) Автор:Писаренко Н.И., учитель биологии МБОУ СОШ №23 с. Новозаведеннного
Цель занятия:
научиться решать задачи по теме «Энергетический обмен», для подготовки к ЕГЭ по биологии .
Этапы энергетического обмена (катаболизм,диссимиляция )
Задачи на энергетический обмен
Чтобы решить задачу на энергетический обмен, нужно ВЫУЧИТЬ этапы обмена, уравнения реакции и четко называть соотношения количеств веществ в этих реакциях!
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
3 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
1.Окислению подверглось 3 молекулы глюкозы , на это расходовалось 18 молекул кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.
С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ
3 С 6 Н 12 О 6 + 18 О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 = ? СО 2 + ? Н 2 О+38АТФ
Решение:
3 С 6 Н 12 О 6 + 18 О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =
18 СО 2 + 132 Н 2 О+38АТФ
2. Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом. Для решения используйте уравнения 2 этапа (гликолиза) и 3 этапа (кислородного) энергетического обмена. 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 3 этап – кислородный 2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ
Решение:
Для решения используем уравнения 2 этапа
(гликолиза) и 3 этапа (кислородного)
энергетического обмена. При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ, а при окислении 36 АТФ. 2 С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 + 2×2 АТФ+2Н 2 О
По условию задачи гликолизу подверглось 2 молекулы глюкозы: 2 × 2=4, а окислению только одна. 4+36=40 АТФ.
Углекислый газ образуется только на 3 этапе,
при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 6 СО 2
Ответ: 40 АТФ; 6 СО 2 .
3.Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:
Э ф =
Е зап.
× 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). Ответ поясните.
Решение:
1) спиртовое и молочнокислое брожение протекает в анаэробных условиях (без кислорода), и в результате синтезируется 2 моль АТФ, т.е. 2 х 30,6 кДж/моль = 61,2 кДж/моль;
2) эффективность спиртового брожения:
Эф сп. бр. = 40,8%
3) эффективность молочнокислого брожения:
Эф мол. бр. = 29,1%
Ответ :
энергетически более эффективным является спиртовое брожение.
4.В результате гликолиза в клетке образовалось 6 моль молочной кислоты. Сколько моль глюкозы вступило в реакцию? Сколько энергии при этом образовалось?
С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О
? С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 = 6 С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О
5. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 мин 24 кДж энергии. Определите:
а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 мин бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве; б) накопится ли в мышцах молочная кислота?
Решение
Х = 600 × 180 : 1520 = 71 (г)
Ответ :
а) 71 г;
б) нет, т.к. О 2 достаточно.
6. Бегун расходует за 1 мин 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такими затратами, если 50 мин в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 мин – гликолиз?
Решение :
Х = 240 × 180 : 80 = 540 (г)
У = 25 × 50 × 180 : 1520= 142 (г)
3) 540 + 142 = 682 (г)
Ответ : 682 г.
Синквейн (пятистрочная стихотворная форма)
- Существительное.
- Два прилагательных.
- Три глагола.
- Ключевая фраза из четырех слов, выражающая отношение к теме (разные части речи)
1.Катаболизм
2.Анаэробный и аэробный
3. Расщепляет, окисляет, образует
4. Живые клетки энергией снабжает.
Прочитайте описание эксперимента и выполните задания 23 и 24.
Экспериментатор отобрал три одинаковых по массе и длине корешка семени пшеницы, поместил их по одному в пробирки с кипячёной водой. Сполоснул семена и пробирки, всю воду слил, пробирки плотно закрыл пробками и поместил на один день в места с различной температурой: 0, 6-10, 16-18 °С. Перед тем как рассматривать результат опыта, все пробирки он выдержал 5-10 мин. при комнатной температуре. Затем во все пробирки он налил известковую воду и сравнил степень помутнения известковой воды, по которой судят об интенсивности дыхания семян в разных температурных условиях.
20608. Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*? С какой целью необходимо такой контроль ставить?
(Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию).
1) Зависимая переменная (изменяющаяся в эксперименте) — степень помутнения известковой воды; независимая переменная (задаваемая экспериментатором) — температура окружающей среды (должны быть указаны обе переменные)
2) Семена с корешками необходимо было поместить в сосуды с одинаковой температурой в течение всего эксперимента
3) Остальные параметры (вид семян, объём пробирок и др) необходимо оставить без изменений
4) Такой контроль позволяет установить, действительно ли температура влияет на активность процесса дыхания
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 
При обращении указывайте id этого вопроса — 20608.
Прочитайте описание эксперимента и выполните задания 23 и 24.
Экспериментатор решил установить зависимость активности дыхания тараканов от температуры воздуха. Для этого он помещал в замкнутую ёмкость таракана и измерял электронным датчиком концентрацию углекислого газа в ёмкости через 10 минут. Ёмкости помещались в термостатируемую комнату с заданной температурой. Оказалось, что чем выше температура, тем активнее накапливался углекислый газ в ёмкости.
20561. Почему с ростом температуры усиливалось дыхание у тараканов? Предположите, что будет происходить с количеством накапливаемого углекислого газа при более сильном увеличении температуры. Ответ поясните.
1) Чем выше температура, тем активнее идут все процессы в организме (поскольку активность ферментов растёт с температурой)
2) При определённой температуре скорость накопления углекислого газа начнёт снижаться
3) Поскольку активность ферментов будет снижаться (из-за денатурации, в какой-то момент животное погибнет)
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20561.
Прочитайте описание эксперимента и выполните задания 23 и 24.
Экспериментатор решил установить зависимость активности дыхания тараканов от температуры воздуха. Для этого он помещал в замкнутую ёмкость таракана и измерял электронным датчиком концентрацию углекислого газа в ёмкости через 10 минут. Ёмкости помещались в термостатируемую комнату с заданной температурой. Оказалось, что чем выше температура, тем активнее накапливался углекислый газ в ёмкости.
20560. Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему комнаты в эксперименте должны быть термостатируемыми? Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что в комнаты был приток воздуха извне?
(*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение о том, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами).
1) Нулевая гипотеза — скорость накопления углекислого газа не зависит от температуры в комнате
2) Термостатируемые комнаты позволяют обеспечивать постоянную температуру воздуха
3) При наличии притока воздуха извне температура в комнате может изменяться
4) Дыхание — многостадийный биологический процесс, активность которого зависит от множества факторов
5) При изменении температуры активность дыхания может меняться, что не позволяет в явном виде установить зависимость от температуры в комнате
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20560.
Прочитайте описание эксперимента и выполните задания 23 и 24.
Экспериментатор решил изучить процесс работы мышц у домовой мыши (Mus musculus). Для этого он исследовал состояние мышц тренированных и нетренированных мышей, подвергая их одинаковым нагрузкам. Результаты эксперимента показаны на графике.
20539. Как, согласно графику, влияет степень тренированности мышц на количество лактата (молочной кислоты), образующегося при их работе? Почему лактат (молочная кислота) образуется в мышцах при длительной нагрузке? Ответ поясните.
1) У тренированной мыши скорость накопления (количество) лактата (молочной кислоты) ниже, чем у нетренированной (или наоборот)
2) При длительной нагрузке в мышцах возникает недостаток кислорода (мыш‚ цы испытывают гипоксию)
3) Мышцы переходят на анаэробный (бескислородный) метаболизм (молочнокислое брожение), в ходе которого образуется лактат
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20539.
Прочитайте описание эксперимента и выполните задания 23 и 24.
Экспериментатор решил изучить процесс работы мышц у домовой мыши (Mus musculus). Для этого он исследовал состояние мышц тренированных и нетренированных мышей, подвергая их одинаковым нагрузкам. Результаты эксперимента показаны на графике.
20538. Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему нагрузка в эксперименте должна быть строго одинаковой для всех мышей. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что в комнате не поддерживалась постоянная температура?
(*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение о том, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами).
1) Нулевая гипотеза — количество лактата в мышцах после нагрузки не зависит от тренированности мышей
2) При различиях в нагрузке может вырабатываться различное количество лактата
3) Из-за этого не удастся достоверно установить, есть ли зависимость в данном эксперименте
4) Количество вырабатываемого лактата может быть различным при разной температуре
5) При изменении температуры эксперимент не позволяет в явном виде установить зависимость выработки лактата от нагрузки
P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке
При обращении указывайте id этого вопроса — 20538.
Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще