Проявлением жизнедеятельности человеческого организма является выделение энергии ввиде механических движений и психической деятельности, в основе которых лежат биохимические процессы, подчиняющиеся основным законам физикн и химии: закону сохранения вещества и закону сохранения энергии. Энергия, выделяемая телом в виде тепла или работы, в основном черпается из окислительных процессов. Углерод, водород, азот и сера пищевых веществ соединяются в теле с кислородом н выделяются в виде углекислого газа, воды, мочевины и сульфатов.
В человеческом организме при окислении получаются продукты распада (метаболизма) веществ, образующих живые клетки организма. Выделение этих продуктов распада происходит через легкие, кожу и почки (через кишечник выделяются остатки пищевых веществ, не усвоенные организмом).
Кислород , необходимый для поддержания окислительных процессов, человеческий организм получает из окружающего воздуха, который нормально содержит 20,922% по объему кислорода (O 2 ), 79,02% азота (N 2 ) и 0,034% углекислого газа (СО 2 ). Кислород попадает в человеческий организм через легкие, которые выполняют двойную функцию: доставляют необходимый для окислительных процессов кислород и выделяют продукты метаболизма при обмене веществ — углекислый газ и воду.
Прекращение окислительных процессов в человеческом организме означает прекращение жизни клеток тела, а следовательно, и немедленную смерть.
Воздух, содержащий необходимый для поддержания жизни кислород, вдыхается человеком через нос или рот, проходит через гортань, затем трахею или дыхательное горло и через ответвления трахеи, называемые бронхами, попадает в правое и левое легкие ( рис. 48 ).
Трахея и бронхи представляют собой широкие трубки, жесткость которых обеспечивается хрящевыми кольцами, заложенными в их стенках. Бронхи в свою очередь разветвляются, образуя сеть более мелких трубок, концы которых — бронхиолы — открываются в так называемые воронки, состоящие из множества маленьких мешочков — альвеол.
Альвеолы имеют очень тонкие стенки нз нежных эластичных волокон и состоят из густой сети капиллярных кровеносных сосудов. Благодаря тонкости стенок альвеол и капиллярных сосудов, находящихся в последних, газы легко диффундируют через эти стенки, представляющие собой полупроницаемые переборки. Диффузия происходит в направлении падения парциального давления газа, т. е. для кислорода — из легочных альвеол в кровь, а для углекислого газа — из крови в легочные альвеолы.
Между кровью в капиллярах и воздухом, прошедшим в легкие, происходит, таким образом, обмен газов: кровь отдает углекислый газ и пары воды и поглощает кислород воздуха. Основными моментами газообмена являются поглощение кислорода и выделение углекислоты.
Кровь в теле человека циркулирует по замкнутой системе кровеносных сосудов и приводится в движение главным образом сердцем, а также сокращениями и расширениями эластичных сосудов. Циркуляция крови в теле человека схематически показана на рис. 49 . Сердце, действующее наподобие насоса с двумя параллельно работающими цилиндрами, при своем сокращении выталкивает кровь правого желудочка в легочные артерии, которые разветвляются вдоль бронхов вплоть до образования мельчайших альвеолярных капилляров.
В легочных альвеолах происходит газообмен — кровь выделяет углекислоту в момент выдоха и насыщается кислородом в момент вдоха. Быстрота газообмена обеспечивается как большой суммарной поверхностью альвеол — у нормального человека 80—90 м2, так и громадной суммарной поверхностью поглощающих кислород красных кровяных шариков (2800 м2).
Рис. 49.Схема циркуляции крови в человеческом теле: 1 — пряный желудочек сердца; 2 — легочные артерии; 3 — легочные вены; 4 — левое предсердие; 5 — левый желудочек; 6 — артерии; 7 — волосные сосуды — капилляры, доставляющие кровь к тканям нижней части тела; 8 — кппилляры, питающие органы пищеварения; 9— капилляры в печени; 10 — капилляры, питающие ткани верхних частей тела, в том числе головы; 11 — вены
Альвеолярные кровеносные сосуды вновь соединяются во все более широкие сосуды — легочные вены, которые, в конце концов, входят в левое предсердие сердца. Обогащенная кислородом кровь при сокращении сердца переходит из левого предсердия в левый желудочек и оттуда нагнетается в аорту и сеть артерий, направляющих кровь ко всем частям человеческого тела. Артерии также разветвляются вплоть до образования в тканях сети тончайших волосных сосудов — капилляров, которые и доставляют тканям необходимый для окислительных процессов кислород. Затем капилляры вновь соединяются в более широкие сосуды — вены, которые отводят кровь, обедненную кислородом и обогащенную продуктами метаболизма, в правое предсердие, из которого она поступает в правый желудочек и вновь направляется в легкие.
Таким образом, кровь постоянно совершает в теле два кругооборота— малый — через легкие и большой — через ткани тела. Полный цикл циркуляции крови через весь организм у здорового человека совершается в среднем в 23 секунды.
источник
Для обеспечения жизнедеятельности любого живого организма необходимо постоянно поддерживать определенный уровень обмена веществ как между органами и тканями внутри организма, так и с внешней средой. Из внешней среды организм получает питательные вещества, которые он частично превращает в собственные ткани, во внешнюю среду отдает продукты своей жизнедеятельности ненужные или даже вредные для организма. Таким образом, наличие обмена веществ определяет сам факт жизни организма. Для обеспечения обмена веществ необходима энергия. В организме высших животных энергия образуется в результате сложных биохимических реакций, основу которых составляют процессы окисления.
Основным субстратом, подвергающимся окислению, являются углеводы. Доля углеводов как субстрата для выработки энергии среди других веществ, составляет более 80%. В процессе окисления принимают участие также жирные кислоты и амиокислоты.
Единственным окислителем является кислород (аэробный гликолиз). При недостатке кислорода начинает функционировать более древний механизм выработки энергии — анаэробный гликолиз, эффективность которого в 18 раз меньше. В процессе сложных биохимических преобразований вещества, участвующие в обменных процессах, расщепляются в основном до воды, двуокиси углерода (углекислый газ) и мочевины, которые и удаляются из организма соответствующими органами. В здоровом организме этот окислительный процесс сопровождается выделением энергии, составляющей приблизительно 3000-3500 Ккал.
Поскольку выработка энергии является одним из наиболее важных критериев жизнедеятельности организма, то постоянный контроль (мониторинг) этого параметра может быть существенным фактором получения информации. Особенно актуальной регистрация энергетики является у больных в критических состояниях при проведении реанимации и интенсивной терапии. Основной проблемой для поддержания обмена веществ является проблема кислорода, т.к. его запасы столь незначительны, что позволяют осуществлять жизнедеятельность организма всего лишь несколько минут.
Содержание кислорода в крови при дыхании атмосферным воздухом составляет 850 мл., при дыхании 100% кислородом — 950 мл. Запасы кислорода в легких содержатся в их функциональной остаточной емкости (ФОЕ) и при дыхании воздухом составляют 450 мл, а при дыхании 100% кислородом — 3000 мл. В незначительных количествах (250-300 мл) кислород содержится в тканях в растворенном или связанном состоянии. Таким образом, общие запасы кислорода в организме составляют около 1,5 литров при дыхании воздухом и несколько больше четырех литров при дыхании 100% кислородом.
Если учесть, что в покое человек потребляет около 250 мл кислорода в 1 минуту, а при физической нагрузке и различных патологических состояниях потребление 02 увеличивается в несколько раз, то становится очевидным, что запасов кислорода может хватить не более, чем на 5-6 минут. Именно поэтому в процессе эволюции высших организмов появились системы органов, призванных обеспечить в организме непрерывное поступление кислорода.
Это прежде всего система крови, в которой кислород аккумулируется в виде раствора в плазме и химической связи с гемоглобином. Это система органов дыхания (ротовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие), в которой осуществляется переход кислорода из внешней среды в кровь и углекислого газа из крови во внешнюю среду (газообмен). Это система органов кровообращения, которая обеспечивает транспорт кислорода к органам и тканям и выведение углекислого газа.
источник
Установите соответствие между признаками обмена веществ и его этапами.
ПРИЗНАКИ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
ЭТАПЫ
В) Энергия запасается в молекулах АТФ
Д) В процессе участвуют рибосомы
Е) В процессе участвуют митохондрии
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Пластический обмен идет на рибосомах, образуются сложные вещества и идет затраты энергии.
вещества окисляются в пластическом обмене и синтезируются во время энергетического. правильный ответ должен выглядеть так: 122112
Мария, учите тему:( К сожалению, Вы категорически не правы.
Метаболизм обычно делят на две стадии: в ходе катаболизма (энергетического обмена) сложные органические вещества расщепляются до более простых с запасом энергии в виде АТФ; в процессах анаболизма (пластического обмена) с затратами энергии синтезируются такие вещества, как белки, сахара, липиды и нуклеиновые кислоты.
разве энергия не расходуется в энергетическом а в пластическом она же сохраняется в атф
В энергетическом обмене образуется и накапливается АТФ
Установите соответствие между процессом обмена в клетке и его видом.
ПРОЦЕСС ОБМЕНА В КЛЕТКЕ
ВИД
А) переписывание информации с ДНК на иРНК
Б) передача информации о первичной структуре полипептидной цепи из ядра к рибосоме
В) расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты и синтез двух молекул АТФ
Г) присоединение к иРНК в рибосоме тРНК с аминокислотой
Д) окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды, сопровождаемое синтезом 36 молекул АТФ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
В биосинтезе белка идут реакции матричного синтеза на ДНК и РНК, участвуют рибосомы. В энергетическом обмене расщепляется глюкоза до пировиноградной кислоты, а затем до углекислого газа и воды с образованием 36 молекул АТФ.
Установите соответствие между характеристикой обмена и его видом.
ХАРАКТЕРИСТИКА
ВИД ОБМЕНА
А) окисление органических веществ
Б) образование полимеров из мономеров
Г) запасание энергии в клетке
Е) окислительное фосфорилирование
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
При энергетическом обмене окисляются органические вещества с выделением энергии в форме АТФ (запасание энергии в клетке) во время стадии окислительного фосфорилирования. При пластическом обмене образуются полимерные молекулы из мономеров, энергия АТФ при этом растрачивается на биосинтез.
Расщепление АТФ — энергетический обмен, а запасание энергии в клетке — пластический, неправильно, однако 🙂
Расщепление АТФ — это пластический обмен. При отделении одного остатка фосфорной кислоты высвобождается энергия, которая необходима для биосинтеза.
Расщепление АТФ — это энергетический обмен, т.к. разрываются две макроэргические связи и выделяется энергия, а при запасании энергии в клетке энергия расходуется, => вид обмена пластический
Расщепление АТФ — это пластический обмен. При отделении одного остатка фосфорной кислоты высвобождается энергия, которая необходима для биосинтеза. Запасание энергии — это образование АТФ в процессе окислительного фосфолирирования в митохондриях
Установите соответствие между процессами обмена веществ и его видом.
Б) образование 36 молекул АТФ
Е) расщепление питательных веществ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
При энергетическом процессе идет гликолиз, расщепляются полимеры до простых веществ, образуется ПВК и АТФ. При пластическом обмене идут процессы транскрипции и трансляции.
Установите соответствие между признаками обмена веществ и его видом.
ПРИЗНАК ОБМЕНА
ВИД ОБМЕНА
A) синтез углеводов в хлоропластах
Д) окислительное фосфорилирование
Е) образование белков из аминокислот на рибосомах
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Под буквами А и Е — пластический обмен — совокупность всех процессов синтеза сложных органических веществ. Эти вещества идут на построение клетки. Пластический обмен всегда сопровождается поглощением энергии. Под буквами Б, В, Г, Д — энергетический обмен (распад, дыхание) — это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности.
Разве окислительное фосфолирование это энергетический обмен?
У меня в тетради написано:
-Синтез АТФ(Окислительное фосфолирование, синтез АТФ из АДФ)
Это должен быть пластический, а не энергетический!
не могу комментировать, что написано у Вас в тетради.
НО в фотосинтезе происходит
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЕ (нециклическое) ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ, синтез аденозинтрифосфата (АТФ) из аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфора (Фн) в хлоропластах, сопряженный с транспортом электронов, индуцируемым светом. Открыто Д. Арноном в 1954.
Физиология растений / под ред. проф. Ермакова И. П. — М.: Академия, 2007
Разве синтез АТФ — это энергетический обмен? Объясните, пожалуйста.
Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, запасается в форме АТФ и других высокоэнергетических соединений. АТФ — универсальный источник энергообеспечения клетки. Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе окислительного фосфорилирования
Суммарная реакция расщепления глюкозы до углекислого газа и воды выглядит следующим образом:
Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена и его этапом
ХАРАКТЕРИСТИКА
ЭТАП ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
A) происходит в анаэробных условиях
Б) происходит в митохондриях
B) образуется молочная кислота
Г) образуется пировиноградная кислота
Д) синтезируется 36 молекул АТФ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Энергетический обмен клетки — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ. Первый из них — подготовительный. Второй этап — бескислородный, или гликолиз. Образовавшиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются дальнейшему ферментативному распаду без доступа кислорода. Происходит в цитоплазме клеток. Образуется 2 АТФ.
Третий этап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, или аэробного дыхания, происходит в митохондриях. Полное окисление органических веществ с образованием 36 АТФ.
Гликолиз: происходит в анаэробных условиях, образуется молочная кислота, образуется пировиноградная кислота. Кислородное окисление: происходит в митохондриях, синтезируется 36 молекул АТФ.
Ошибка в следующем: ГЛИКОЛИЗ происходит в анаэробных условиях..и это подтверждает пояснение под заданием, но этот ответ зачтен за ошибку
в ответах «заложено», что А — 1 (происходит в анаэробных условиях — гликолиз)
Гликолиз — бескислородное расщепление.
Но может происходить как в аэробных условиях (у человека, кстати), тогда образуется пировиноградная кислота, либо в анаэробных условиях, тогда образуется молочная кислота ( у паразитических червей).
Скорее всего имеется в виду что «кислородное окисление» само по себе исключает «анаэробные условия». А вот гликолиз в анаэробных условиях возможен.
При кислородном окисление образуется пировиноградная кислота ,а в ответах стоит гликолиз
Даша, вы ошибаетесь. В результате гликолиза (бескислородного окисления) глюкоза распадается на две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), которые затем поступают в митохондрии, где подвергаются биологическому окислению.
Установите соответствие между процессом и этапом энергетического обмена, в котором он происходит.
ПРОЦЕСС
ЭТАП ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
B) образование молочной кислоты
Г) полное окисление до СО2, Н2О
Д) образование ПВК, НАД · 2Н
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Энергетический обмен клетки — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ. Первый из них — подготовительный. Второй этап — бескислородный, или гликолиз. Образовавшиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются дальнейшему ферментативному распаду без доступа кислорода. Происходит в цитоплазме клеток. Образуется 2 АТФ. Третий этап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, или аэробного дыхания, происходит в митохондриях. Полное окисление органических веществ с образованием 36 АТФ.
Бескислородный: расщепление глюкозы, образование молочной кислоты, образование ПВК, НАД · 2Н. Кислородный: синтез 36 молекул АТФ, полное окисление до СО2, Н2О.
Установите соответствие между видом клеток и его способностью к фагоцитозу.
ВИД КЛЕТОК
СПОСОБНОСТЬ К ФАГОЦИТОЗУ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Питание инфузории происходит следующим образом. На одной из сторон тела туфельки имеется воронкообразное углубление, ведущее в рот и трубчатую глотку. С помощью ресничек, выстилающих воронку, пищевые частицы (бактерии, одноклеточные водоросли, детрит) загоняются в рот, а затем в глотку. Из глотки пища путем фагоцитоза проникает в цитоплазму Образовавшаяся при этом пищеварительная вакуоль подхватывается круговым током цитоплазмы. В течение 1−1,5 ч пища переваривается, всасывается в цитоплазму, а непереваренные остатки через отверстие в пелликуле — порошицу — выводятся наружу.
Фагоцитоз — активное захватывание и поглощение инородных живых объектов (бактерии, фрагменты клеток) и твёрдых частиц одноклеточными организмами или клетками многоклеточных животных. Растения и грибы к этому не способны, т. к. у них в клетках жесткие клеточные стенки. Хлорелла и хламидомонада — растения, питаются автотрофно, мукор — гриб, всасывает растворенные вещества.
По вашему пояснению грибы не способны к фагоцитозу. Но в задании говорится , что мукор способен к фагоцитозу , а мукор — это гриб.
Где в задании говорится, что мукор способен к фагоцитозу? У него жесткая клеточная стенка. Он не может менять форму для захвата твердых частиц. Мукор питается путем всасывания.
Клетка инфузории покрыта пелликулой, у неё есть клеточный рот. Как она способна к фагоцитозу?
Большинство инфузорий имеют цитостом — специально предназначенный для эндоцитоза участок поверхности тела, лишённый ресничек, инфрацилиатуры и альвеол. Пища фагоцитируется клеткой через цитостом. Сформировавшаяся в цитофаринксе пищеварительная вакуоль отделяется от него и поступает внутрь клетки. У некоторых паразитических инфузорий рот редуцирован и питание осуществляется через поверхность тела путём пиноцитоза.
Я правильно поняла, клеточный рот у инфузории, это и есть участок предназначенный для фагоцитоза?
Установите соответствие между характеристикой и фазой фотосинтеза.
Б) фиксация углекислого газа
В) расщепление молекул АТФ
Г) синтез молекул НАДФ · 2Н
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Фотосинтез — процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды за счет энергии света, при этом выделяется кислород. Световая фаза происходит только на свету в мембранах тилакоидов. Темновая фаза протекает в строме хлоропласта. Для ее реакций не нужна энергия света.
В ответе ошибка. Расщепление молекул АТФ происходит в световой фазе. Верный ответ: 12112.
Вы неправы. Синтез молекул АТФ происходит в световую фазу фотосинтеза за счет энергии возбужденных электронов хлорофилла квантами света. Расщепление молекул АТФ происходит в темновую фазу. В темновую фазу фотосинтеза синтезируется глюкоза. Источником энергии для синтеза глюкозы являются синтезируемые на первой стадии молекулы АТФ.
Установите соответствие между характеристикой процесса и процессом, к которому она относится.
А) в ходе процесса синтезируется глюкоза
Б) основан на реакциях матричного синтеза
В) происходит на рибосомах
Г) в ходе процесса выделяется кислород
Д) в результате процесса реализуется наследственная информация
Е) в ходе процесса синтезируется АТФ
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Фотосинтез: в ходе процесса синтезируется глюкоза (в темновой фазе), в ходе процесса выделяется кислород (в световой фазе), в ходе процесса синтезируется АТФ (в световой фазе). Биосинтез белка: основан на реакциях матричного синтеза, происходит на рибосомах, в результате процесса реализуется наследственная информация.
Установите соответствие между характеристикой и видом обмена веществ.
ХАРАКТЕРИСТИКА
ВИД ОБМЕНА
А) протекает с выделением энергии
Б) происходит в цитоплазме клеток и митохондриях
В) происходит на рибосомах и гладкой ЭПС
Г) протекает с поглощением энергии
Д) в результате образуются АТФ, вода, углекислый газ и т. д.
Е) в результате образуются белки, жиры и углеводы
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Пластический обмен — совокупность всех процессов синтеза сложных органических веществ. Эти вещества идут на построение клетки. Пластический обмен всегда сопровождается поглощением энергии. Пластический обмен: происходит на рибосомах и гладкой ЭПС, протекает с поглощением энергии, в результате образуются белки, жиры и углеводы.
Энергетический обмен (распад, дыхание) — это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Энергетический обмен: протекает с выделением энергии, происходит в цитоплазме клеток и митохондриях, в результате образуются АТФ, вода, углекислый газ и т. д.
Установите соответствие между процессами и этапами энергетического обмена: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ
ЭТАПЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА
А) расщепление глюкозы в цитоплазме
В) образование молочной кислоты
Г) полное окисление веществ до СО2 и Н2О
Д) образование пировиноградной кислоты
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Энергетический обмен клетки — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ. Первый из них — подготовительный. Второй этап — бескислородный, или гликолиз. Образовавшиеся на подготовительном этапе вещества — глюкоза, аминокислоты и др. — подвергаются дальнейшему ферментативному распаду без доступа кислорода. Происходит в цитоплазме клеток. Образуется 2 АТФ. Третий этап энергетического обмена — стадия кислородного расщепления, или аэробного дыхания, происходит в митохондриях. Полное окисление органических веществ с образованием 36 АТФ.
Установите соответствие между этапами процесса и процессами фотосинтеза и биосинтеза белка: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) выделение свободного кислорода
Б) образование пептидных связей между аминокислотами
Д) восстановление углеводов
Е) преобразование НАДФ + в НАДФ·2Н
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Фотосинтез: выделение свободного кислорода; восстановление углеводов; преобразование НАДФ + в НАДФ·2Н. Биосинтез белка: образование пептидных связей между аминокислотами; синтез иРНК на ДНК; процесс трансляции.
Установите соответствие между процессами обмена веществ в организме и его видами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
ПРОЦЕССЫ
ВИДЫ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ
А) синтез глюкозы в хлоропластах листьев растений
В) распад аминокислот в клетках
Д) образование пировиноградной кислоты в процессе гликолиза
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
Пластический: синтез глюкозы в хлоропластах листьев растений; биосинтез белков; образование НАДФ · Н (фотосинтез). Энергетический: распад аминокислот в клетках; окисление жиров; образование пировиноградной кислоты в процессе гликолиза.
Образование НАДФ · Н происходит в световую фазу фотосинтеза при фотолизе воды, сопровождается образованием АТФ (фотолиз — расщепление — энергетический о.в.) . Почему же тогда это пластический обмен
потому что фотосинтез — это пластический обмен
Установите соответствие между процессами, происходящими в разных видах обмена веществ, и видами обмена веществ: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
Пластический: образование глюкозы (фотосинтез); синтез белка в клетке (биосинтез белка); фиксация неорганического углерода пятиуглеродным сахаром (фотосинтез). Энергетический: окислительное фосфорилирование; окисление пировиноградной кислоты; распад белков на аминокислоты.
Образование глюкозы можно тоже отнести к энергетическому обмену, так как она образуется в первом этапе.
Образование глюкозы — это фотосинтез. Я понимаю, что Вы имеете ввиду, но не забывайте, что при энергетическом обмене — расщепляются все органические вещества, и получившаяся глюкоза — это только «малюсенький» элемент подготовительного этапа энергетического обмена.
При фотосинтезе же — это один из основных продуктов.
Установите соответствие между характеристикой процессов, происходящих при энергетическом обмене, и этапами этого процесса: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
А) идёт с образованием ПВК
Б) происходит в митохондриях
Г) в ходе процесса образуется 36 молей АТФ
Д) образуются углекислый газ, вода, мочевина
Е) в ходе процесса атомы водорода связываются молекулой-переносчиком НАД · Н
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
Энергетический обмен предусматривает расщепление органических веществ и высвобождение энергии химических соединений и связей. Отмечено, что ее дальнейшее распределение осуществляется частью в виде тепла. Другая часть резервируется в АТФ молекулах. Первая стадия — подготовительная. Энергетический обмен начинается с проникновения пищи в организм человека или животного в форме сложных высокомолекулярных элементов. Перед тем как проникнуть в ткани и клетки, происходит разрушение этих соединений до низкомолекулярных. Гидролитическое расщепление органических веществ осуществляется с участием воды. Этот процесс проходит в пищеварительном тракте (у многоклеточных), на клеточном уровне (в лизосомах), в пищеварительных вакуолях (у одноклеточных) под воздействием определенных ферментов. На второй стадии энергетический обмен представляет собой бескислородное окисление. Процессы при этом происходят без участия кислорода, на клеточном уровне, в клеточной цитоплазме. Одним из ключевых элементов, обеспечивающих энергетический обмен, является глюкоза. Прочие органические соединения (аминокислоты, глицерин, жирные кислоты) включаются в процесс ее превращения на различных стадиях. Бескислородное, неполное окисление глюкозы называют гликолизом. В результате гликолиза одной молекулы глюкозы образуется по две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК, пируват) CH3COCOOH, АТФ и воды, а также атомы водорода, которые связываются молекулой-переносчиком НАД+ и запасаются в виде НАД · H. Суммарная формула гликолиза имеет следующий вид:
Выделяющаяся таким образом при расщеплении глюкозы, энергия частично резервируется, а частично выделяется в форме тепла. На третьем этапе происходит дыхание (биологическое окисление — окислительное фосфорилирование). Данная стадия возможна только под воздействием кислорода. В связи с этим она называется кислородной. Протекает этот процесс в митохондриях.
Гликолиз: идёт с образованием ПВК; процесс анаэробный; в ходе процесса атомы водорода связываются молекулой-переносчиком НАД · Н. Окислительное фосфорилирование: происходит в митохондриях; в ходе процесса образуется 36 молей АТФ; образуются углекислый газ, вода, мочевина.
источник
1) Биосинтез белка, в отличие от фотосинтеза, происходит А) в хлоропластах Б) на рибосомах В) с использованием энергии солнечного света Г) в реакциях матричного типа Д) в лизосомах Е) с участием рибонкулеиновых кислот
1а. Установите последовательность процессов при биосинтезе белка в клетке А) образование пептидной связи между аминокислотами Б) взаимодействие кодона иРНК и антикодона тРНК В) выход тРНК из рибосомы Г) соединение иРНК с рибосомой Д) выход иРНК из ядра в цитоплазму Е) синтез иРНК
2А) Установите соответствие между характеристикой и процессом жизнедеятельности растения, к которому её относят: 1-фотосинтез, 2-дыхание А) синтезируется глюкоза Б) окисляются органические вещества В) выделяется кислород Г) образуется углекислый газ Д) происходит в митохондриях Е) сопровождается поглощением энергии
2Б. Установите соответствие между процессом и видом обмена веществ в клетке: 1-фотосинтез, 2-энергетический обмен А) образование пировиноградной кислоты (ПВК) Б) происходит в митохондриях В) фотолиз молекул воды Г) синтез молекул АТФ за счет энергии света Д) происходит в хлоропластах Е) синтез 38 молекул АТФ при расщеплении молекулы глюкозы
2В. Установите соответствие между признаком жизнедеятельности растений и процессом дыхания или фотосинтеза: 1-дыхание, 2-фотосинтез А) осуществляется в клетках с хлоропластами Б) происходит во всех клетках В) поглощается кислород Г) усваивается углекислый газ Д) образуются органические вещества из неорганических на свету Е) окисляются органические вещества
3. Белки в организме человека и животных А) служат основным строительным материалом Б) расщепляются в кишечнике до глицерина и жирных кислот В) образуются из аминокислот Г) в печени превращаются в гликоген Д) откладываются в запас Е) в качестве ферментов ускоряют химические реакции
4. Установите соответствие между процессом и этапом энергетического обмена, в котором он происходит: 1-бескислородный, 2-кислородный А) расщепление глюкозы Б) синтез 36 молекул АТФ В) образование молочной кислоты Г) полное окисление до СО 2 и Н 2 О Д) образование ПВК, НАД-2Н
5. Белки, в отличие от нуклеиновых кислот, А) участвуют в образовании плазматической мембраны Б) входят в состав хромосом В) являются ускорителями химических реакций Г) осуществляют транспортную функцию Д) выполняют защитную функцию Е) переносят наследственную информацию из ядра к рибосоме
6. Какие особенности строения и свойств воды определяют её функции в клетке? А) способность образовывать водородные связи Б) наличие в молекулах макроэргических связей В) полярность молекулы Г) высокая теплоёмкость Д) способность образовывать ионные связи Е) способность выделять энергию при расщеплении
8) Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена и его этапом: 1-гликолиз, 2-кислородное окисление А) происходит в анаэробных условиях Б) происходит в митохондриях В) образуется молочная кислота Г) образуется пировиноградная кислота Д) синтезируется 36 молекул АТФ
9. В результате реакций матричного типа синтезируются молекулы А) полисахаридов Б) ДНК В) моносахаридов Г) иРНК Д) липидов Е) белка
9а. Установите соответствие между характеристикой углевода и его группой: 1-моносахарид, 2-полисахарид А) является биополимером Б) обладает гидрофобностью В) проявляет гидрофильность Г) служит запасным питательным веществом в клетках животных Д) образуется в результате фотосинтеза Е) окисляется при гликолизе
10. Каково значение фотосинтеза в природе? А) обеспечивает организмы органическими веществами Б) обогащает почву минеральными веществами В) обеспечивает организмы кислородом Г) обогащает атмосферу парами воды Д) обеспечивает все живое на Земле энергией Е) обогащает атмосферу молекулярным азотом
11. Чем молекула ДНК отличается от молекулы иРНК? А) способна самоудваиваться Б) не может самоудваиваться В) участвует в реакциях матричного типа Г) не может служить матрицей для синтеза других молекул Д) состоит из двух полинуклеотидных нитей, закрученных в спираль Е) является составной частью хромосом
12. Какие вещества относят к биополимерам? А) крахмал Б) глицерин В) глюкозу Г) белки Д) ДНК Е) фруктозу
13. Установите последовательность этапов окисления молекул крахмала в ходе энергетического обмена А) образование молекул ПВК (пировиноградной кислоты) Б) расщепление молекул крахмала до дисахаридов В) образование углекислого газа и воды Г) образование молекул глюкозы
14. Установите соответствие между характеристикой и функцией белка, которую он выполняет: 1-регуляторная, 2-структурная А) входит в состав центриолей Б) образует рибосомы В) представляет собой гормон Г) формирует мембраны клеток Д) изменяет активность генов
15. Темновая фаза фотосинтеза характеризуется А) протеканием процессов на внутренних мембранах хлоропластов Б) синтезом глюкозы В) фиксацией углекислого газа Г) протеканием процессов в строме хлоропластов Д) наличием фотолиза воды Е) образованием АТФ
16. Какие функции выполняют липиды в организме? А) энергетическую Б) двигательную В) информационную Г) строительную Д) защитную Е) транспортную
17. Чем пластический обмен отличается от энергетического? А) энергия запасается в молекулах АТФ Б) запасенная в молекулах АТФ энергия расходуется В) органические вещества синтезируются Г) происходит расщепление органических веществ Д) конечные продукты обмена – углекислый газ и вода Е) в результате реакций обмена образуются белки
18. Установите соответствие между особенностью обмена веществ и группой организмов, для которых она характерна: 1-автотрофы, 2-гетеротрофы А) выделение кислорода в атмосферу Б) использование энергии, заключенной в пище, для синтеза АТФ В) использование готовых органических веществ Г) синтез органических веществ из неорганических Д) использование углекислого газа для питания
19. Установите соответствие между группой организмов и процессом превращения веществ, который для нее характерен: 1-фотосинтез, 2-хемосинтез А) папоротникообразные Б) железобактерии В) бурые водоросли Г) цианобактерии Д) зеленые водоросли Е) нитрифицирующие бактерии
20. Какие углеводы относят к моносахаридам? А) рибоза Б) глюкоза В) целлюлоза Г) фруктоза Д) крахмал Е) гликоген
21. Установите соответствие между характеристикой автотрофного питания и его типом: 1- фотосинтез, 2- хемосинтез А) используется энергия окисления неорганических веществ Б) источник энергии – солнечный свет В) осуществляется в клетках растений Г) происходит в клетках цианобактерий Д) выделяется в атмосферу кислород Е) используется кислород для окисления
22. Какие функции выполняют в клетке молекулы углеводов и липидов? А) информационную Б) каталитическую В) строительную Г) энергетическую Д) запасающую Е) двигательную
источник
Организмы представляют собой открытые энергетические системы, непрерывно обменивающиеся с окружающей средой веществом и энергией. Метаболизм, или обмен веществ лежит в основе всех проявлений жизни. Различают внешний обмен – поглощение и выделение веществ, и внутренний обмен – химическое превращение этих веществ в клетке. Обмен веществ и поддержание целостности структуры любой живой системы требуют затраты определенной энергии и, следовательно, ее поступления извне. Первичным источником энергии у автотрофных организмов служит либо свет (у фототрофов), либо различные химические реакции (у хемотрофов).
Существование большинства живых организмов на Земле невозможно без использования запасенной энергии. Такая энергия накапливается в виде энергии химических связей углеводов, жиров и белков. Передатчиками энергии при ее поступлении и расходовании служат высокоэнергетические соединения типа АТФ, то есть аденозинтрифосфорной кислоты (аденозинтрифосфата).
В процессе обмена веществ строится тело растительного организма. Превращение чужеродных веществ в вещества собственного тела получило название ассимиляции. Ассимиляция всегда сопряжена с расходованием энергии.
Распад веществ, образующих организм, до более простых соединений называется диссимиляцией. При диссимиляции энергия высвобождается. Ассимиляция и диссимиляция представляют собой взаимосвязанные процессы обмена веществ и энергии в живых системах.
Помимо обмена веществ, происходящих в клетках, сами клетки обмениваются веществами с окружающей средой. Этот обмен происходит либо в виде свободного (пассивного) транспорта за счет энергии передвигающихся частиц в ходе диффузии и осмоса, либо в виде активного транспорта, при котором затрачивается определенная часть энергии, образующейся при диссимиляции. Другая ее часть расходуется на синтез структурных компонентов клетки и поддержание ее гомеостаза. Главнейшую роль в регуляции обмена веществ между клеткой и средой играет цитоплазматическая мембрана (плазмалемма), а в пределах клетки – эндоплазматическая сеть.
Основное количество используемой организмом энергии высвобождается в результате диссимиляции. В процесс диссимиляции вовлекаются запасные вещества клетки и всего организма. Известно 2 основных процесса диссимиляции: брожение и дыхание.
Брожение эволюционно более древний и энергетически менее выгодный процесс. В ходе брожения различные энергетически богатые субстраты (чаще всего углеводы) расщепляются до менее богатых соединений (спирта, масляной, молочной, уксусной кислот). Брожение характерно для многих прокариот и некоторых грибов. Например, процесс спиртового брожения суммарно можно выразить уравнением:
Из этого уравнения видно, что при сбраживании 1 молекулы сахара (глюкозы) образуется только 2 молекулы АТФ.
Дыхание энергетически более совершенно. В основе дыхания лежит биологическое окисление в так называемой цепи дыхания, содержащей специальные ферменты – оксиредуктазы. При полном окислении молекулы глюкозы до воды и диоксида углерода образуется 38 молекул АТФ:
Энергетически богатые субстраты в процессе дыхания окисляются до крайне бедных энергией соединений – воды и диоксида углерода. У большинства организмов в окислительно-восстановительных процессах активно используется кислород. Важнейшие этапы процесса дыхания у эукариотических организмов осуществляются в митохондриях. Интенсивность дыхания меняется в ходе развития растения. Сухие покоящиеся семена дышат слабо. При набухании и последующем прорастании семян интенсивность дыхания усиливается в сотни и тысячи раз. Самой высокой интенсивностью дыхания отличаются быстро растущие органы и ткани. С окончанием периода активного роста растений дыхание их тканей ослабевает, что связано с процессами старения протопласта.
Существует две формы ассимиляции: автотрофная и гетеротрофная. Автотрофная ассимиляция имеет огромное значение для живых существ, поскольку создает первичную продукцию, являющуюся основой всех цепей питания в экосистемах. При автотрофной ассимиляции неорганические вещества превращаются в органические. Этот процесс наиболее сложен. Гетеротрофная ассимиляция относительно проще, поскольку здесь происходит превращение одних органических веществ в другие. Она типична для большинства животных, грибов и части прокариот. Большинство растений и значительное число видов прокариот автотрофны.
Поскольку органические вещества представляют собой соединения углерода, решающее значение при создании первичной продукции имеет ассимиляция СО2. Это процесс восстановления, который ведет от максимально окисленного исходного вещества СО2 к менее окисленным продуктам, таким, как углеводы (СН2О)n. У растений и цианобактерий донором электронов, необходимых для восстановления углерода, служит вода, которая при отнятии электрона окисляется до кислорода. Такое преобразование энергии света называется аэробным (кислородным) фотосинтезом.
Реже, у фотобактерий, донором электронов выступают молекулярная сера или сероводород, водород или некоторые органические вещества. Кислород при таком процессе не выделяется. Такое преобразование энергии света в химическую энергию получило название анаэробного (бескислородного) фотосинтеза.
Относительно редко донорами электронов при автотрофной ассимиляции выступают различные неорганические соединения, например водород в метанообразующих бактериях, а энергия поступает в результате окисления сероводорода (Н2S), аммиака (NН3). Это процессы хемосинтеза. Солнечный свет для существования хемосинтезирующих организмов не нужен и все процессы могут протекать анаэробно.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
источник
Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся выделением энергии. Энергия, освобождающаяся при распаде органических веществ, не сразу используется клеткой, а запасается в форме АТФ и других высокоэнергетических соединений. АТФ — универсальный источник энергообеспечения клетки. Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе фосфорилирования — присоединения неорганического фосфата к АДФ.
У аэробных организмов (живущих в кислородной среде) выделяют три этапа энергетического обмена: подготовительный, бескислородное окисление и кислородное окисление; у анаэробных организмов (живущих в бескислородной среде) и аэробных при недостатке кислорода — два этапа: подготовительный, бескислородное окисление.
Заключается в ферментативном расщеплении сложных органических веществ до простых: белковые молекулы — до аминокислот, жиры — до глицерина и карбоновых кислот, углеводы — до глюкозы, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов. Распад высокомолекулярных органических соединений осуществляется или ферментами желудочно-кишечного тракта или ферментами лизосом. Вся высвобождающаяся при этом энергия рассеивается в виде тепла. Образовавшиеся небольшие органические молекулы могут быть использованы в качестве «строительного материала» или могут подвергаться дальнейшему расщеплению.
Этот этап заключается в дальнейшем расщеплении органических веществ, образовавшихся во время подготовительного этапа, происходит в цитоплазме клетки и в присутствии кислорода не нуждается. Главным источником энергии в клетке является глюкоза. Процесс бескислородного неполного расщепления глюкозы — гликолиз.
Потеря электронов называется окислением, приобретение — восстановлением, при этом донор электронов окисляется, акцептор восстанавливается.
Следует отметить, что биологическое окисление в клетках может происходить как с участием кислорода:
так и без его участия, за счет переноса атомов водорода от одного вещества к другому. Например, вещество «А» окисляется за счет вещества «В»:
или за счет переноса электронов, например, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного:
Гликолиз — сложный многоступенчатый процесс, включающий в себя десять реакций. Во время этого процесса происходит дегидрирование глюкозы, акцептором водорода служит кофермент НАД + (никотинамидадениндинуклеотид). Глюкоза в результате цепочки ферментативных реакций превращается в две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК), при этом суммарно образуются 2 молекулы АТФ и восстановленная форма переносчика водорода НАД·Н2:
Дальнейшая судьба ПВК зависит от присутствия кислорода в клетке. Если кислорода нет, у дрожжей и растений происходит спиртовое брожение, при котором сначала происходит образование уксусного альдегида, а затем этилового спирта:
У животных и некоторых бактерий при недостатке кислорода происходит молочнокислое брожение с образованием молочной кислоты:
В результате гликолиза одной молекулы глюкозы высвобождается 200 кДж, из которых 120 кДж рассеивается в виде тепла, а 80% запасается в связях АТФ.
Заключается в полном расщеплении пировиноградной кислоты, происходит в митохондриях и при обязательном присутствии кислорода.
Пировиноградная кислота транспортируется в митохондрии (строение и функции митохондрий — лекция №7). Здесь происходит дегидрирование (отщепление водорода) и декарбоксилирование (отщепление углекислого газа) ПВК с образованием двухуглеродной ацетильной группы, которая вступает в цикл реакций, получивших название реакций цикла Кребса. Идет дальнейшее окисление, связанное с дегидрированием и декарбоксилированием. В результате на каждую разрушенную молекулу ПВК из митохондрии удаляется три молекулы СО2; образуется пять пар атомов водорода, связанных с переносчиками (4НАД·Н2, ФАД·Н2), а также одна молекула АТФ.
Суммарная реакция гликолиза и разрушения ПВК в митохондриях до водорода и углекислого газа выглядит следующим образом:
Две молекулы АТФ образуются в результате гликолиза, две — в цикле Кребса; две пары атомов водорода (2НАДЧН2) образовались в результате гликолиза, десять пар — в цикле Кребса.
Последним этапом является окисление пар атомов водорода с участием кислорода до воды с одновременным фосфорилированием АДФ до АТФ. Водород передается трем большим ферментным комплексам (флавопротеины, коферменты Q, цитохромы) дыхательной цепи, расположенным во внутренней мембране митохондрий. У водорода отбираются электроны, которые в матриксе митохондрий в конечном итоге соединяются с кислородом:
Купить проверочные работы и тесты по биологии
Протоны закачиваются в межмембранное пространство митохондрий, в «протонный резервуар». Внутренняя мембрана непроницаема для ионов водорода, с одной стороны она заряжается отрицательно (за счет О2 — ), с другой — положительно (за счет Н + ). Когда разность потенциалов на внутренней мембране достигает 200 мВ, протоны проходят через канал фермента АТФ-синтетазы, образуется АТФ, а цитохромоксидаза катализирует восстановление кислорода до воды. Так в результате окисления двенадцати пар атомов водорода образуется 34 молекулы АТФ.
При перфорации внутренних митохондриальных мембран окисление НАД·Н2 продолжается, но АТФ-синтетаза не работает и образования АТФ в дыхательной цепи не происходит, энергия рассеивается в форме тепла (клетки «бурого жира» млекопитающих).
Суммарная реакция расщепления глюкозы до углекислого газа и воды выглядит следующим образом:
Перейти к лекции №10 «Понятие об обмене веществ. Биосинтез белков»
