Тема 1.3. Обмен веществ и превращение энергии

Задание 5. Пластический и энергетический обмен в клетке. –1 ч.

Цель: формирование представления о видах обмена веществ клетки как основы проявлений ее жизнедеятельности.

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы:

& 5.1. Ответьте на вопросы:

1. Назовите главный источник энергии на Земле, определяющий возможность жизни.

2. Назовите процессы метаболизма, дайте им определения.

3. Назовите значение обмена веществ для клетки, организма.

? 5.2. Заполните таблицу: «Обмен веществ и другие процессы»

Распределите процессы обмена веществ и явления, не относящиеся к метаболизму, по колонкам:

Процессы обмена веществ

Явления, не относящиеся к обмену веществ

Редупликация ДНК; синтез жиров из глицерина и жирных кислот;m окисление глюкозы до молочной кислоты; перенос веществ через клеточную мембрану; синтез белков из аминокислот; синтез нуклеотидов из углеводов, азотистых оснований и фосфорной кислоты; окисление жирных кислот до воды и углекислого газа; мышечное сокращение; образование углеводов из воды и углекислого газа при фотосинтезе; клеточное деление.

? 5.3. Заполните таблицу: « Cравнение энергетического и пластического обмена»

Признаки	Энергетический обмен	Фотосинтез
Исходные вещества
Результат процесса
Место осуществления процесса
Этапы процесса
Отношение к свету
Итоговое уравнение реакции

¶5.4Решить задачи:

1. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль

молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:

а) сколько всего моль глюкозы израсходовано;

б) сколько из них подверглось полному расщеплению, а сколько гликолизу;

в) сколько энергии запасено

г) сколько моль кислорода пошло на окисление?

C₆H₁₂O₆ → 2 C₃H₆O₃ + 2АТФ

2. Сколько литров углекислого газа выделится при брожении 90 г глюкозы.

C₆H₁₂O₆ →2СО₂+2С₂Н₅ОН

3. 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.

Методические указания по выполнению задания:

1. Внимательно прочитайте материал в учебнике по теме.

2. Воспользуйтесь рекомендациями по выполнению самостоятельной работы (п.4.4. Решение задач).

3. Посмотрите примеры решения задач.

УчебникСивоглазов В.И. Биология: общая биология. Базовый ур.: учеб. для 10-11 кл. / В.И. Сивоглазов, И.Б. Агафонова, Захарова Е.Т. -5-е изд., - М.: Дрофа, 2009. - §3.1-3.3 , стр.88-98

Пример 1.

В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из

которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль.

Определите:

а) сколько молей молочной кислоты и углекислого газа при этом образовано;

б) сколько молей АТФ при этом синтезировано;

в) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ;

г) Сколько молей кислорода израсходовано на окисление образовавшейся

при этом молочной кислоты.

Решение.

1) Из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному расщеплению, 5 – не полному

(7-2=5):

2) составляем уравнение неполного расщепления 5 моль глюкозы;

5C₆H₁₂O₆ + 5•2H₃PO₄ + 5•2АДФ = 5•2C₃H₆O₃ + 5•2АТФ + 5•2H₂O;

3) составляет суммарное уравнение полного расщепления 2 моль глюкозы:

2С₆H₁₂O₆ + 2•6O₂ +2•38H₃PO₄ + 2•38АДФ = 2•6CO₂+2•38АТФ + 2•6H₂O +

2•38H₂O;

4) суммируем количество АТФ: (2•38) + (5•2) = 86 моль АТФ;

5) определяем количество энергии в молекулах АТФ: 86•40кДж = 3440 кДж.

Ответ:

а) 10 моль молочной кислоты, 12 моль CO₂;

б)86 моль АТФ;

в) 3440 кДж, в форме энергии химической связи макроэргических связей в

молекуле АТФ;

г) 12 моль О₂

Пример 2.

При брожении глюкозы выделилось 118л газа. Сколько глюкозы

разложилось?

Решение.

Процесс брожения глюкозы C6H12O6 протекает согласно уравнению

C₆H₁₂O₆->2C₂H₅OH+2CO₂

n(CO₂)=118 л/22,4=5 моль

n(C₆H₁₂O₆)=5/2=2,5 моль

М(C₆H₁₂O₆)=180,16 г/моль

m(C₆H₁₂O₆)=2,5*М=450,4 г

Пример 3.

Мышцы руки при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 мин 12

кДж энергии. Определите:

а) сколько граммов глюкозы израсходуют мышцы руки за 10 мин, если

кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве;

б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

1 мин - 24 кДж * х = 24*25=600кДж

Решение.

1 мин - 12 кДж

10 мин - Х

Х х=12*10=120кДж

C₆H₁₂O₆ + 6О₂ → 6СО₂ + 6Н₂О + 38 АТФ

180 38*40=1520кДж

180 г - 1520 кДж

120 г - Х

Х = 120 х 180 : 1520 14,2 (г)

Ответ:

а) 14,2 г

б) нет, т.к. О₂ достаточно.

Список литературы:

Сивоглазов В.И. Биология. Общая биология. Базовый уровень: учеб. Для 10-11 кл.-М.:Дрофа, 2009.§3.1-3.3 , стр.88-98

Общая биология: учебник для 10 – 11 кл. общ. уч. / под ред. Д. К. Беляева,Г. Дымшиц – 6 –е изд. ­­- М: Просвещение, 2014. §10-12, стр.47-57