Решение задач по энергетическому обмену в клетке

1.

Решение задач по
энергетическому
обмену в клетке
Автор:
Фунтова Ирина Геннадьевна
учитель биологии
МБОУ «СОШ №3 с УИОП им. Г. Панфилова»
Анжеро-Судженского городского округа
2015 год

2.

Содержание:
1. Повторение
2. Тестирование по теме «Энергетический обмен»
3. Решение задач по энергетическому обмену
Задача № 1 с подробным разбором решения задачи
Задача № 2 с подробным разбором решения задачи
Задачи с ответами без подробного разбора решения
Задача № 3
Задача № 5
Задача № 4
Задача № 6
Задача № 7 без ответа
Информационные источники

3.

4. Метаболизм в клетках

Энергетический
обмен
- распад, расщепление
органических веществ
- Е выделяется
Кликните мышкой по
надписи в
прямоугольнике и
вспомните, чем
характеризуются два
направления
метаболических
реакций
Пластический
обмен
- синтез органических
веществ
- Е тратится

5.

Метаболизм
(совокупность
обменных процессов
организма)
.
Кликните мышкой по
надписям внизу слайда
и вспомните, как
называются два
направления
метаболических
реакций
.
Пластический обмен
Ассимиляция
Катаболизм
Диссимиляция
Анаболизм
Энергетический
обмен

6.

Метаболизм
(совокупность
обменных процессов
организма)
Анаболизм
Ассимиляция
.Пластический
обмен
.
Катаболизм
Диссимиляция
Энергетический
обмен
Вспомните, как называется совокупность обменных процессов,
противоположных указанным в левом прямоугольнике. Проверьте
себя, кликнув левой клавишей мышки по правому прямоугольнику,

7.

Выбери из
предложенных
вариантов
процессы,
соответствующие
описанию в
верхнем
прямоугольнике на
слайде
Совокупность обменных
процессов, направленных
на распад сложных
соединений с выделением
энергии
Для этого кликни левой клавишей
мышки по выбранному варианту, в
случае верного выбора, надпись
переместится в область голубого
прямоугольника
.
Пластический обмен
Ассимиляция
Катаболизм
Диссимиляция
Анаболизм
Энергетический
обмен

8.

Выбери из
предложенных
вариантов
процессы,
соответствующие
описанию в
верхнем
прямоугольнике на
слайде
Для этого кликни левой клавишей
мышки по выбранному варианту, в
случае верного выбора, надпись
переместится в область голубого
прямоугольника
Совокупность обменных
процессов,
направленных на синтез
сложных соединений с
затратой энергии
.
Пластический обмен
Анаболизм
Энергетический
Ассимиляция
Катаболизм
обмен
Диссимиляция

9. Этапы энергетического обмена

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ
БЕСКИСЛОРОДНЫЙ
(АНАЭРОБНЫЙ)
КИСЛОРОДНЫЙ
(АЭРОБНЫЙ)

10.

1. Подготовительный
(протекает в пищеварительном
канале, лизосомах под действием
ферментов):
крахмал → глюкоза;
белки → аминокислоты;
жиры → глицерин и жирные
кислоты;
(энергия рассеивается в виде тепла)
Вспомните, что является продуктом расщепления
указанных полимеров, проверьте себя, кликнув мышкой по
голубым прямоугольникам на экране

11.

2.Бескислородный этап, «гликолиз»
(протекает в цитоплазме под
действием ферментов):
Глюкоза (С6Н12О6) → 2 ПВК (С3Н6О3) (или
2 молочной к-ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «гидролиз»,
«энергетический этап»
(протекает в митохондриях):
ПВК (С3Н6О3) → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Вспомните, что является продуктом расщепления
указанных соединений, проверьте себя, кликнув мышкой по
голубым прямоугольникам на экране

12.

Эффективность:
Полное окисление: 1 глюкоза = 38 АТФ;
•Подготовительный этап: 0 АТФ
•Бескислородное окисление, «гликолиз»:
1 глюкоза = 2 АТФ
(неполное
окисление
при
недостатке
кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
•Кислородный этап, «аэробное окисление»,
«энергетический этап» или «гидролиз»
1 глюкоза = 36 АТФ:
а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование
(дыхательная цепь) = 34 АТФ;

13.

Уравнения реакций:
•Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
•Сокращенное уравнение полного расщепления (окисления)
глюкозы:
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 (молочной к-ты) + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
Количество энергии, запасенное в
одной молекуле АТФ: 40кДЖ

14.

Решение задач по
энергетическому обмену

15.

Задача 1:
В диссимиляцию вступило 10 молекул
глюкозы. Определите количество АТФ
после гликолиза, после энергетического
этапа и суммарный эффект
диссимиляции.

16.

Решение: запишем уравнение гликолиза:
С6Н12О6 = 2ПВК + 2АТФ.
Поскольку из одной молекулы глюкозы
образуется 2 молекулы ПВК и 2 АТФ,
следовательно, из 10 молекул глюкозы
синтезируется 10*2=20 АТФ.
После энергетического этапа при распаде 1
молекулы глюкозы образуется 36 молекул
АТФ, в нашем случае синтезируется
10*36=360 АТФ. Суммарный эффект
диссимиляции равен 360+20=380 АТФ.
Попробуйте самостоятельно (устно) вставить ответы вместо
голубых прямоугольников в тексте, проверьте себя, кликнув
мышкой по ним

17.

Задача 2.
В процессе гликолиза образовалось 42
молекулы пировиноградной кислоты.
Какое количество молекул глюкозы
подверглось расщеплению и сколько
молекул АТФ образуется при полном
окислении?

18.

Решение: 1) при гликолизе одна
молекула глюкозы расщепляется с
образованием 2-х молекул
пировиноградной кислоты, значит,
гликолизу подверглось: 42 : 2 = 21
молекула глюкозы;
2) при полном окислении одной
молекулы глюкозы образуется 38 АТФ;
3) при окислении 21 молекулы образуется:
21 х 38 = 798 молекул АТФ.
Попробуйте самостоятельно (устно) вставить ответы
вместо голубых прямоугольников в тексте, проверьте себя,
кликнув мышкой по ним

19.

Задачи с ответами без
подробного разбора решения
Задача № 3
Задача № 4
Задача № 5
Задача № 6

20.

Задача 3. В цикл Кребса вступило 6
молекул ПВК.
Определите:
А) количество АТФ после
энергетического этапа,
Б) суммарный эффект диссимиляции
В) количество молекул глюкозы,
вступившей в диссимиляцию.

21.

Для того,
чтобы
появился
ответ ,
кликните
мышкой
по нужной
ячейке
Количество Суммарный
АТФ после
эффект
энергетиче диссимиляци
ского этапа
и
Количество
молекул глюкозы,
вступившей в
диссимиляцию.
Ответ:
108
114
3
Баллов
за
верный
ответ
1 балл
1 балл
1 балл
Задача 3: В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК.
Определите количество АТФ после энергетического этапа,
суммарный эффект диссимиляции и количество молекул
глюкозы, вступившей в диссимиляцию.

22.

Задача 4. В диссимиляцию вступило 32
молекулы глюкозы. Определите
количество АТФ после гликолиза, после
энергетического этапа и суммарный
эффект диссимиляции.

23.

Для того,
чтобы
появился
ответ ,
кликните
мышкой
по нужной
ячейке
Количество АТФ
после гликолиза
Количество
АТФ после
энергетического этапа
Суммарный
эффект
диссимиляции
Ответ:
64
1152
1216
Баллов
за
верный
ответ
1 балл
1 балл
1 балл
Задача 4: В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы.
Определите количество АТФ после гликолиза, после
энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.

24.

Задача 5. В цикл Кребса вступило 28
молекул ПВК. Определите количество АТФ
после энергетического этапа, суммарный
эффект диссимиляции и количество
молекул глюкозы, вступившей в
диссимиляцию

25.

Для того,
чтобы
появился
ответ ,
кликните
мышкой
по нужной
ячейке
Количество
Суммарный
Количество молекул
АТФ после
эффект
глюкозы,
энергетичес диссимиляции
вступившей в
кого этапа
диссимиляцию
Ответ:
504
532
14
Баллов
за
верный
ответ
1 балл
1 балл
1 балл
Задача 5. В цикл Кребса вступило 28 молекул ПВК.
Определите количество АТФ после энергетического этапа,
суммарный эффект диссимиляции и количество молекул
глюкозы, вступившей в диссимиляцию

26.

Задача 6. 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?

27.

Для того,
чтобы
появился
ответ ,
кликните
мышкой
по нужной
ячейке
Количество
образованных молей
молочной
кислоты
Количество
образованных
молей АТФ
Количество
энергии,
аккумулированных
в образованных АТФ
Ответ:
16
206
8240
Баллов
за
верный
ответ
1 балл
1 балл
1 балл
Задача 6. В процессе диссимиляции произошло
расщепление 13 молей глюкозы, из которых полному
расщеплению подверглись только 5 молей.

28.

Задача 7: Сколько молекул АТФ будет синтезироваться
в клетках эукариот при полном окислении
фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70
остатков глюкозы? Ответ поясните.

29. Тестовые задания для проверки знаний по теме «Метаболизм»

Инструкция по выполнению заданий:
1. Каждое задание имеет один или несколько вариантов ответа.
Количество верных ответов написано внизу слайда. Нужно выбрать все
правильные ответы, нажав при этом на круг с номером ответа рядом с
выбранным вариантом ответа (например
).
1
2. Если ответ правильный, появится «плюс».
3. Если ответ неверный, вариант ответа исчезнет.
4. Переход к следующему заданию осуществляется по кнопке в правом
нижнем углу.

30.

1. Белки синтезируются:
1 в комплексе Гольджи
22 в ЭПС
3 в цитоплазме
44 на рибосомах
Задание
1
1 бал.
Выберите один правильный ответ

31.

2.Что из перечисленного входит в
состав АТФ?
1 рибоза
2 аденин
3 тимин
4 три остатка фосфорной кислоты
5 один остаток фосфорной кислоты
6 урацил
Задание
2
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

32.

3. В клетках растений глюкоза и
крахмал синтезируются:
1 в цитоплазме
2
в комплексе Гольджи
3
на рибосомах
4
в хлоропластах
Задание
3
1 бал.
Выберите один правильный ответ

33.

4. Для образования
органических соединений
клетке требуется энергия,
которую она получает:
1 в результатов процессов катаболизма
2 в результате процессов анаболизма
3 в готовом виде, благодаря генотипу
4 из последовательности нуклеотидов
Задание
4
1 бал.
Выберите один правильный ответ

34.

5.Гомеостаз - это
1
неизменность нуклеотидной
последовательности в геноме
2
совокупность процессов анаболизма и
катаболизма
3
относительное постоянство внутренней
среды организма
4
совокупность процессов, обеспечивающих
метаболизм
Задание
5
1 бал.
Выберите один правильный ответ

35.

6.При окислении каких веществ
выделяется больше энергии?
1
углеводов
2
липидов
3
белков
4
нуклеиновых кислот
Задание
6
1 бал.
Выберите один правильный ответ

36.

7.Какие вещества ускоряют
химические реакции в клетке?
1 гормоны
2 витамины
3 ферменты
4 ингибиторы
Задание
7
1 бал.
Выберите один правильный ответ

37.

8.Какие вещества являются
конечными продуктами
подготовительного этапа
катаболизма?
1
И-РНК, АТФ
2 СО2, Н2О
3
аминокислоты, глюкоза, глицерин, жирные
кислоты
4
белки, жиры, углеводы
Задание
8
1 бал.
Выберите один правильный ответ

38.

9.При окислении каких веществ
образуются соединения,
содержащие азот?
1 белков
2
липидов
3
углеводов
4 глюкозы
Задание
9
1 бал.
Выберите один правильный ответ

39.

10.Что такое метаболизм?
1
способность организма поддерживать
внутренний порядок
2
процессы синтеза одних соединений и
расщепления других
3
постоянно происходящий обмен веществ и
энергии
4
комплекс реакций пластического и
энергетического обменов
Задание
10
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

40.

11.Какие функции в клетке
выполняют хлоропласты:
1
синтез углеводов
2
синтез органических веществ из
неорганических
синтез липидов
3
4
синтез белков
5
расщепление органических веществ до
мономеров
использование энергии солнечного света для
синтеза органических веществ
6
Задание
11
2 бал.
Выберите три правильных ответа

41.

12.Каковы особенности
строения и функционирования
рибосом?
1
немембранные органоиды
2
участвуют в процессе синтеза АТФ
3
4
участвуют в процессе формирования
веретена деления
участвуют в процессе синтеза белка
5
состоят из белка и РНК
6
состоят из пучков микротрубочек
Задание
12
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

42.

13.Как называют составную часть
метаболизма, в результате которой
синтезируются АТФ?
1
анаболизм
2
энергетический обмен
3
катаболизм
4
пластический обмен
5
диссимиляция
6
ассимиляция
Задание
13
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

43.

14.Как называют часть метаболизма, в
результате которой происходит синтез
сложных органических веществ?
1 анаболизм
2 энергетический обмен
3 катаболизм
4 пластический обмен
5 диссимиляция
6
Задание
ассимиляция
14
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

44.

15.В чем состоит отличие
катаболизма от анаболизма?
1
синтезируются органические вещества
2
органические вещества распадаются
3
АТФ расходуется
4
энергия запасается в виде АТФ
5
клеточное дыхание (энергетический обмен в
клетке)
биосинтез белка, фотосинтез, хемосинтез
6
Задание
15
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

45.

16.Каковы особенности
автотрофов?
1
источник углерода – углекислый газ
2
4
преобладают процессы распада органических
веществ
синтезируются органические вещества из
неорганических веществ
органические вещества получают с пищей
5
используют органические источники углерода
6
преобладают процессы синтеза органических
веществ
3
Задание
16
2 бал.
Выберите три правильных ответа!

46.

Этапы энергетического обмена
Где происходит
расщепление?
Подготовительный
этап
Бескислородный этап
(Гликолиз)
Кислородный этап
(Гидролиз)
В органах
пищеварения, в клетках
под действием
ферментов лизосом
Внутри клетки
(в цитоплазме
ферментами)
В митохондриях
Чем активизируется
расщепление?
Ферментами
Ферментами мембран
Ферментами
пищеварительных
клеток
митохондрий
соков
До каких веществ
Белки – аминокислоты Глюкоза (С6Н12О6)
Пировиноградная
расщепляются
Жиры – глицерин и
2 молекулы
кислота до СО2 и Н2О
соединения клетки?
жирные кислоты
пировиноградной
Углеводы – глюкоза
кислоты (С3Н4О3) +
энергия
Сколько выделяется
энергии?
Мало, рассеивается в
виде тепла.
За счет 40%
синтезируется АТФ,
60% рассеивается в
виде тепла
Более 60% энергии
запасается в виде АТФ
Сколько запасается
энергии в виде
АТФ?
0 молекул АТФ
2 молекулы АТФ
36 молекул АТФ

47.

Список использованных источников:
1.Биология. Общая биология: учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений: профил.
Уровень: в 2 ч., ч. 1 / П.М. Бородин, Л.В. Высоцкая, Г.М. Дымшиц и др; под ред. В.К.
Шумного и Дымшица. – М.: Просвещение, 2006
2.ЕГЭ по биологии, задача С5. Подборка заданий по цитологии. Д. А. Соловков, кандидат
биологических наук http://ege-study.ru/materialy-ege/podborka-zadanij-po-citologii
3.ЕГЭ – 2012. Биология: типовые экзаменационные варианты/ под ред. Г.С. Калиновой. –
М.: Национальное образование, 2011
4.ЕГЭ – 2012. Биология: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов/ под ред. Г.С.
Калиновой. – М.: Национальное образование, 2012
5.Задание С5. Решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации.
http://keramikos.ru/table.php?ap=table1000304
6.Кириленко А.А. Молекулярная биология. Сборник заданий для подготовки к ЕГЭ:
уровни А,В и С: уч.-метод. Пособие- Рстов н/Д: Легион, 2012
7.Никишова Е.А., Шаталова С.П. «ЕГЭ – 2013. Биология: самое полное издание типовых
вариантов заданий». – М.: Астрель, 2013
8.http://school-collection.edu.ru – рисунки органоидов клетки (рибосомы, хлоропласта,
митохондрии, бактериальной клетки, молекула АТФ, белка)
9.Ферментыhttp://ru.wikipedia.org
10.Шаблон для слайдов http://www.rosinka.vrn.ru/pp/