В результате энергетического обмена в клетке запасается энергия в виде молекул АТФ. При образовании каждой макроэргической связи запасается 40 кДж энергии. В результате бескислородной стадии выделяется 200 кДж, а кислородной – 2600 кДж, часть которой рассеивается в виде тепла, а часть – сберегается клеткой в молекулах АТФ. Подсчитайте количество энергии, сберегаемой клеткой, в ходе бескислородной и кислородной стадии, общее количество энергии. Используя данные таблицы, определите, какая стадия более эффективна.
Показатели
Бескислородная стадия
Кислородная стадия
Энергетический обмен
Число синтезируемых молекул АТФ
2
36
Общее количество энергии
200 кДж
2600 кДж
2800 кДж
Количество энергии, запасаемой в АТФ
2 x 40 =80 кДж
Количество энергии, рассеивающейся в виде тепла
200 – 80=120 кДж
Количество сберегаемой клеткой энергии
5%
Количество энергии, рассеивающейся в виде тепла
95%
Задание № 2
Заполните таблицу.
Сравните энергетический обмен у аэробов и анаэробов.
Признак
Аэробы
Анаэробы
Число стадий энергетического обмена
Название стадий
Вещества, образующиеся на конечной стадии
Число молекул АТФ
Задание № 3.
Решите задачи.
1.Энергетический обмен у аэробов не может идти в бескислородной среде. Объясните, какую роль играет здесь кислород.
2.В ходе кислородной стадии молекула пировиноградной кислоты (ПВК) окисляется до углекислого газа и воды, при этом синтезируется 36 молекул АТФ. Объясните, какова роль в этом процессе НАД Н и электронов.
3.Клетка непрерывно изменяется в процессе жизнедеятельности. Каким же образом при этом она сохраняет свою форму и химический состав?
4.Обмен веществ – основной признак жизни. Почему обмен веществ и превращение энергии считают источником роста, развития и функционирования клетки?
5.Многие процессы жизнедеятельности в клетке (поступление веществ, рост, движение) сопровождаются расходованием энергии. Почему молекулы АТФ считают универсальным энергетическим веществом, единственным источником энергии в клетках?
6.В обмене веществ велика роль клеточных мембран. Почему мембраны сравнивают с конвейером, на котором с большой точностью и высокой скоростью происходят химические реакции?
7.В обмене веществ особенно велика роль реакций синтеза и расщепления. Что собой представляет пластический обмен? Энергетический обмен? В результате какого процесса в клетке образуются высокомолекулярные вещества, например белки, нуклеиновые кислоты?
8.В каждой клетке содержатся тысячи различных белков. В результате какого процесса и из каких веществ они образуются?
9.Информация о последовательности аминокислотных остатков в молекуле белка зашифрована в генах. Объясните, что такое ген, генетический код. Как кодируются аминокислоты при помощи нуклеотидов?
10.Как вы понимаете выражение: «Генетический код триплетен и имеет универсальный характер»? Что называется «кодовым триплетом»?
11.В клетках тела дрозофилы находится 8 хромосом, а число белков, синтезируемых в ее клетках, значительно больше. Как в одной хромосоме хранится информация о структуре большого числа белков?
12.Поледовательность нуклеотидов в одной цепи молекулы ДНК: А-Г-Г-Ц-А-Т-Т-Г-А. Определите последовательность нуклеотидов в молекуле иРНК, которая синтезируется на данном участке молекулы ДНК.
13.Начальный этап биосинтеза белка называют транскрипцией. Что это за процесс? Какой принцип лежит в его основе? Какие молекулы в нем участвуют? Где осуществляется синтез молекул иРНК, а где – молекул белка?
14. Какое изменение в организме вызывает заболевание серповидно – клеточной анемией? При серповидно – клеточной анемии одному из фрагментов молекулы гемоглобина соответствует следующая последовательность ДНК: АЦЦТГТАААЦААЦЦАЦГГГТГТАГТТТТ.
Назовите аминокислоты и их порядок в этом фрагменте белка.
15. Нормальному гемоглобину соответствует следующий код в цепочке ДНК:
АЦЦТГТАААЦААЦЦАЦГГГАГТАГТТТТ. Назовите аминокислоты и их порядок в этом фрагменте белка. Какое изменение в коде ДНК вызывает заболевание?
16.Паразитические организмы, обитающие во внутренних органах позвоночных,
в своем организме накапливают питательные вещества в виде гликогена, а не более энергоемких жиров. Чем это обусловлено?
Задание № 4.
Заполните таблицу.
Биосинтез белка – сложный процесс, в котором участвуют разнообразные молекулы. Запишите в таблицу сведения о функциях этих молекул.
Молекулы
Роль веществ в биосинтезе белка
ДНК
иРНК
тРНК
Аминокислоты
АТФ
Ферменты
Задание № 5.
Сопоставьте процессы.
В цитоплазме клетки т-РНК соединяется с аминокислотами. Какой принцип лежит в основе этого процесса? На рисунке буквами обозначены т-РНК, а цифрами – аминокислоты. Определите, какие аминокислоты и т-РНК будут соединяться между собой. Для этого правильно соедините цифры и буквы, например, Д-1.
Аминокислоты
А Т Ц Г Ц Т Т А Т Ц Г А
1. 2. 3. 4.
т-РНК А Т А Г В Т Т А Г Ц Г А
А. Б. В. Г.
Задание № 6.
Закончите схемы.
На рисунке схематично показана приуроченность биосинтеза белка к определенным структурам клетки. Запишите названия процессов, происходящих в ядре, цитоплазме, рибосомах.
А) Ядро
Б) Цитоплазма
В) Рибосомы
Задание № 7.
Определить последовательность процессов.
Прочтите текст, выпишите цифры в той последовательности, которая отражает процесс биосинтеза белка в клетке.
Образование пептидных связей между аминокислотами.
Синтез иРНК на ДНК.
Соединение тРНК с аминокислотами.
Перемещение иРНК из ядра к рибосоме.
Взаимодействие тРНК с иРНК.
Перемещение рибосомы на иРНК.
Отсоединение полипептидной цепи от рибосомы.
Задание №8.
Заполните схему.
В процессе фотосинтеза различают несколько фаз. Заполните схему, запишите в рамках название фаз фотосинтеза, а под стрелками вещества, образующиеся на конечном этапе каждой фазы.
Фотосинтез
А
Фазы
Б
Вещества
1 2 3 4
Задание № 9.
Выберите правильные ответы.
Из приведенного перечня организмов выберите автотрофные и гетеротрофные:
А) Объясните механизм световой фазы фотосинтеза. Ответьте на вопросы: что происходит с молекулой хлорофилла под влиянием солнечного света? Что служит источником энергии для синтеза молекул АТФ? Что такое фотолиз? Каково его значение? Какие вещества образуются в световой фазе фотосинтеза?
Б) В процессе энергетического обмена и световой фазы фотосинтеза велика роль атомов водорода. В чем она состоит? Какие вещества служат источником водорода в энергетическом обмене и фотосинтезе?
В) В молекуле углекислого газа – СО2 содержится всего один атом углерода, а в молекуле глюкозы – С6Н12О6 их шесть. Объясните, как из вещества с одним атомом углерода в процессе фотосинтеза образуется молекула глюкозы с шестью атомами углерода?
Г) Русский ученый С.Н.Виноградский открыл процесс хемосинтеза. Что это за процесс? Приведите примеры хемосинтезирующих бактерий. Что служит для них источником энергии и углерода?
Д) Фотосинтез протекает во всех клетках растений, содержащих хлорофилл. В то время как хемосинтез происходит только у небольшого числа видов бактерий. В чем причина такого явления? Каково значение хемосинтеза?
Задание № 11.
Заполните таблицу.
В процессе фотосинтеза участвуют молекулы органических и неорганических веществ, протоны и электроны. Раскройте их роль в процессе фотосинтеза, заполните таблицу.
Вещества, протоны, электроны
Их значение в фотосинтезе
Хлорофилл
Вода
Углекислый газ
АТФ
НАД
Протоны Н
Электроны
Задание № 12.
Заполните схему, обозначьте на ней исходные и конечные продукты темновой фазы фотосинтеза.
Темновая фаза фотосинтеза
Б) Конечные продукты
Задания № 13. А) Исходные вещества
Задание № 13.
Заполните таблицу.
Сравните процессы фотосинтеза и хемосинтеза. Заполните таблицу. Сделайте вывод по результатам сравнения.
А).Присоединение малой субъединицы; Б).Окончание синтеза; В).Присоединение большой субъединицы; Г).тРНК выталкивается в цитоплазму; Д). Метионин отрывается от тРНК.