Задачи для самостоятельного решения

Практическая работа по теме «Этапы энергетического обмена»

https://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=17042 «Решу ЕГЭ»: биология.

http://bio9klass.blogspot.ru/2016/04/blog-post_94.html Изучаем биологию: Задачи на энергетический обмен.

 

Инструктивная карточка

1. Повторите основные этапы энергетического обмена,используя схему, приведённую ниже:

 

2.Примеры решения типовых задач и правила их оформления

Задача 1

Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом.

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. 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 СО₂

Ответ: 40 АТФ; СО₂.- 6

 

Задача 2

В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному подверглось только 2. Определите:

а) сколько моль молочной кислоты и СО₂ при этом образовалось?

б) сколько АТФ при этом синтезировано?

в) сколько энергии запасено в этих молекулах АТФ?

Решение:

5 С₆ Н₁₂ О₆ → 5 · 2 С₃ Н₆ О₃ + 5 · 2 АТФ

2 С₆ Н₁₂ О₆ + 2 · 6 О₂ → 2 · 6 СО₂ + 2 · 6 Н₂ О + 2 · 38 АТФ

Ответ: а) 10 моль С₃ Н₆ О₃ и 12 моль СО₂

_{б) 10 + 76 = 86 (моль АТФ)}

_{в) 86 · 40 = 3440 (кДж энер)}

Задача 3

Мышцы руки при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 минуту 12 кДж энергии.

Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 10 минут, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Решение:

Х 12 · 10

С₆ Н₁₂ О₆ + 6 О₂ → 6 СО₂ + 6 Н₂ О + 38 АТФ

180 38 · 40

Х = 120 · 180: 1520 = 14, 2(г)

Ответ: а) 14,2 г

б) нет, т.к. О₂ достаточно.

1. Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:

Эф = Езап. Х 100%

       Еобщ.

где Езап. – запасённая энергия; Еобщ. – 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.

 

Ответ:

1) и 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:

Эфсп. бр. = 61,2 Х 100% = 40,8%

       150     

3) эффективность молочнокислого брожения:

Эфмол. бр. = 61,2 Х 100% = 29,1%

       210     

4) энергетически более эффективным является спиртовое брожение.

 

2. В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.

 

Ответ:

1) при гликолизе (бескислородный этап катаболизма) одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул ПВК, следовательно, гликолизу подверглось: 68: 2 = 34 молекулы глюкозы;

2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы при гликолизе и 38 молекул при гидролизе);

3) при полном окислении 34-х молекул глюкозы образуется: 34 х 38 = 1292 молекулы АТФ.

 

3. В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.

 

Ответ:

1) при гидролизе (кислородный этап катаболизма) из обной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гидролизу подверглось: 972: 36 = 27 молекул глюкозы;

2) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ПВК с образованием 2-х молекул АТФ, поэтому количество молекул АТФ равно: 27 х 2 = 54;

3) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 27 молекул глюкозы образуется: 27 х 38 = 1026 молекул АТФ (или 972 + 54 = 1026).

 

Задачи для самостоятельного решения

1. В процессе энергетического обмена гликолизу подверглось 2 моль глюкозы. Сколько моль АТФ при этом образовалось?

2. Определите, сколько граммов пировиноградной кислоты образуется из 360 граммов глюкозы при гликолизе.

3. Рассчитайте, какое количество кислорода и фосфорной кислоты (в граммах) необходимо клеткам организма для образования АТФ, если в процессе дыхания полному окислению подвергается 90 граммов глюкозы.

4. При окислении 1 моль глюкозы в живых клетках организма фосфорилируется 38 моль АДФ в АТФ и запасается соответственно 1520 кДж (380 ккал) энергии. При езде на велосипеде человек затрачивает около 40 кДж в минуту. Рассчитайте, сколько граммов глюкозы должно окислиться в организме и какой объём углекислого газа выделит человек при езде на велосипеде в течение 6 часов 20 минут.

5. Фотосинтез описывается общим уравнением. Рассчитайте, сколько литров кислорода выделилось в атмосферу, если известно, что растениями на определённой площади синтезировано 90 тонн глюкозы.

6. 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.

7.Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:

Эф = Е_зап. х 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.

8. В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.

9. В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:

А) сколько всего молекул глюкозы израсходовано?

Б) сколько из них подверглось только неполному и сколько – полному расщеплению?

В) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано?

Г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление образовавшейся молочной кислоты?

10. Расщеплению и окислению подверглось 6 молекул глюкозы, на это расходовалось 24 молекулы кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.

Вывод: