Задания с выбором одного правильного ответа
1. Реакции расщепления веществ в клетках, сопровождающиеся выделением энергии, называют:
1) хемосинтезом 2) транскрипцией 3) пластическим обменом 4) энергетическим обменомПравильный ответ: 4) энергетическим обменом
Пояснение: Энергетический обмен (катаболизм) — это совокупность реакций расщепления сложных органических веществ до более простых, сопровождающихся выделением энергии.
2. Реакции энергетического обмена осуществляются в:
1) ЭПС 2) лизосомах 3) рибосомах 4) полостях аппарата ГольджиПравильный ответ: 2) лизосомах
Пояснение: Лизосомы содержат ферменты, которые расщепляют сложные органические вещества, что является частью энергетического обмена.
3. В результате подготовительной стадии энергетического обмена образуются молекулы:
1) белков 2) липидов 3) глюкозы 4) нуклеиновых кислотПравильный ответ: 3) глюкозы
Пояснение: На подготовительной стадии сложные органические вещества (полисахариды, белки, липиды) расщепляются до более простых мономеров. Например, полисахариды расщепляются до глюкозы.
4. Какие вещества образуются в ходе брожения глюкозы в растительных клетках?
1) молочная кислота 2) углекислый газ и вода 3) пировиноградная кислота (ПВК) 4) этиловый спирт и углекислый газПравильный ответ: 4) этиловый спирт и углекислый газ
Пояснение: В растительных клетках (например, дрожжах) при анаэробном брожении глюкоза превращается в этиловый спирт и углекислый газ.
5. Сколько молекул АТФ запасается в результате гликолиза при расщеплении одной молекулы глюкозы?
1) 36 2) 2 3) 38 4) 4Правильный ответ: 2) 2
Пояснение: В процессе гликолиза (бескислородного этапа) из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ.
6. В ходе какого процесса запасается в клетке наибольшее количество энергии в виде молекул АТФ?
1) фотосинтеза 2) хемосинтеза 3) аэробного окисления 4) анаэробного окисленияПравильный ответ: 3) аэробного окисления
Пояснение: Аэробное окисление (кислородный этап энергетического обмена) является наиболее эффективным способом получения энергии, в результате которого образуется до 36 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы.
7. Что происходит в ходе анаэробного этапа энергетического обмена?
1) молочная кислота окисляется до \( \text{CO}_2 \) и \( \text{H}_2\text{O} \) 2) полимеры расщепляются до мономеров 3) молекула глюкозы расщепляется до двух молекул ПВК 4) ПВК окисляется до \( \text{CO}_2 \) и \( \text{H}_2\text{O} \)Правильный ответ: 3) молекула глюкозы расщепляется до двух молекул ПВК
Пояснение: Анаэробный этап (гликолиз) — это расщепление одной молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК).
8. Высвобождение энергии молекул АТФ идёт в процессе:
1) репликации 2) гликолиза 3) спиртового брожения 4) молочнокислого броженияПравильный ответ: 2) гликолиза
Пояснение: Гликолиз — это процесс, в ходе которого происходит частичное расщепление глюкозы с высвобождением энергии и образованием АТФ.
9. В каком органоиде клетки происходит окислительное фосфорилирование?
1) митохондрии 2) рибосоме 3) лизосоме 4) комплексе ГольджиПравильный ответ: 1) митохондрии
Пояснение: Окислительное фосфорилирование, или кислородный этап энергетического обмена, происходит на внутренних мембранах митохондрий.
10. Что характерно для аэробного этапа энергетического обмена?
1) синтез более 36 молекул АТФ 2) молекулы ПВК расщепляются до \( \text{CO}_2 \) и \( \text{H}_2\text{O} \) 3) протекает как многоступенчатый процесс на внутренних складках органоида 4) образование богатых энергией конечных продуктов окисления 5) реакции осуществляются в лизосомах 6) возник до появления автотрофных организмов на ЗемлеПравильный ответ: 2, 3, 4
Пояснение: 2) На аэробном этапе пировиноградная кислота (ПВК) полностью окисляется до углекислого газа и воды. 3) Аэробный этап протекает в митохондриях, на их внутренних складках (кристах). 4) Конечные продукты аэробного окисления (углекислый газ и вода) не являются богатыми энергией, но в процессе их образования выделяется большое количество энергии, которая запасается в АТФ. (Возможно, формулировка "богатых энергией конечных продуктов окисления" не совсем точна, но из предложенных вариантов этот наиболее подходит, если речь идет о выделении энергии в процессе).
11. Установите соответствие между признаком и этапом энергетического обмена веществ.
ПРИЗНАК
А) происходит в митохондриях
Б) биополимеры расщепляются до мономеров
В) глюкоза окисляется до ПВК
Г) вся освобождаемая энергия рассеивается в виде тепла
Д) за счёт освобождённой энергии запасается 36 молекул АТФ
ЭТАП ОБМЕНА
1) подготовительный
2) анаэробный
3) аэробный
Ответ:
А - 3 (аэробный)
Б - 1 (подготовительный)
В - 2 (анаэробный)
Г - 1 (подготовительный)
Д - 3 (аэробный)
Пояснение:
А) Аэробный этап происходит в митохондриях.
Б) Расщепление биополимеров до мономеров происходит на подготовительном этапе.
В) Окисление глюкозы до ПВК происходит на анаэробном этапе (гликолиз).
Г) На подготовительном этапе вся энергия рассеивается в виде тепла.
Д) 36 молекул АТФ запасаются на аэробном этапе.
12. Установите последовательность процессов при энергетическом обмене в животных клетках.
1) запасание 38 молекул АТФ
2) расщепление гликогена до глюкозы
3) расщепление углеводов с участием кислорода
4) образование двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК)
Ответ: 2, 4, 3, 1
Пояснение:
Последовательность процессов энергетического обмена:
1. Подготовительный этап: расщепление сложных полимеров до мономеров. В данном случае, расщепление гликогена (полисахарида) до глюкозы (моносахарида) — 2.
2. Анаэробный этап (гликолиз): расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты (ПВК) без участия кислорода — 4.
3. Аэробный этап (кислородное расщепление): полное окисление ПВК с участием кислорода — 3.
4. В результате полного окисления одной молекулы глюкозы (включая гликолиз и кислородный этап) запасается 38 молекул АТФ — 1.
13. Что в процессе энергетического обмена проникает внутрь митохондрий?
1) пировиноградная кислота 2) ацетил-КоА 3) щавелевая кислота 4) НАД+Правильный ответ: 1) пировиноградная кислота
Пояснение: После гликолиза, который происходит в цитоплазме, пировиноградная кислота (ПВК) проникает в митохондрии, где подвергается дальнейшему окислению в цикле Кребса.
***Дополнительные вопросы из рамки
Чем биологическое окисление отличается от горения?
Ответ:
Биологическое окисление и горение — это процессы окисления органических веществ, но они имеют существенные различия:
- Температура: Горение происходит при высоких температурах, тогда как биологическое окисление протекает при относительно низких температурах тела (около 37°C) благодаря участию ферментов.
- Скорость: Горение — это быстрый, неконтролируемый процесс. Биологическое окисление — это медленный, многоступенчатый и строго регулируемый процесс.
- Выделение энергии: При горении вся энергия выделяется сразу в виде тепла и света. При биологическом окислении энергия выделяется постепенно, небольшими порциями, и значительная её часть запасается в виде молекул АТФ, а остальная рассеивается в виде тепла.
- Продукты: Конечные продукты горения — углекислый газ и вода. Конечные продукты биологического окисления также углекислый газ и вода, но в процессе образуются промежуточные соединения, которые могут быть использованы клеткой.
Сколько молекул АТФ будет запасаться в клетке при окислении фрагмента молекулы гликогена, состоящего из 150 мономерных звеньев, до углекислого газа и воды? Ответ поясните.
Ответ:
Гликоген состоит из мономерных звеньев глюкозы. При полном окислении одной молекулы глюкозы до углекислого газа и воды в клетке запасается 38 молекул АТФ.
Если фрагмент гликогена состоит из 150 мономерных звеньев (то есть 150 молекул глюкозы), то общее количество запасаемой АТФ будет:
\[ \text{Количество АТФ} = \text{Количество молекул глюкозы} \times \text{АТФ на одну молекулу глюкозы} \] \[ \text{Количество АТФ} = 150 \times 38 \] \[ \text{Количество АТФ} = 5700 \]
Таким образом, при окислении фрагмента гликогена, состоящего из 150 мономерных звеньев, до углекислого газа и воды будет запасено 5700 молекул АТФ.
Пояснение: Каждое мономерное звено гликогена — это молекула глюкозы. Полное окисление одной молекулы глюкозы в процессе энергетического обмена (гликолиз + цикл Кребса + окислительное фосфорилирование) дает 38 молекул АТФ. Следовательно, для 150 молекул глюкозы общее количество АТФ будет \( 150 \times 38 = 5700 \).
