Параграф 29 ГДЗ Пасечник 10 класс Углубленный уровень (Биология)

Вспомните:
1. Какой процесс называют дыханием?
Дыхание — это процесс поглощения кислорода (О2) из окружающей среды и выделения углекислого газа (СО2) живыми организмами, необходимый для поддержания внутриклеточных окислительных процессов, обеспечивающих энергетический обмен.
2. Какое строение имеет биологическая мембрана?
Биологическая мембрана состоит из двух слоев фосфолипидов, в которые встроены белки и гликолипиды.
3. Какое строение имеют митохондрии?
Оболочка митохондрий состоит из двух мембран. Наружная мембрана — гладкая, внутренняя образует выросты, называемые кристами. Внутри митохондрии находится полужидкий матрикс, который сдержит РНК, ДНК, белки, липиды, углеводы, ферменты, АТФ.
Проверьте себя
1. Откуда берётся энергия для синтеза АТФ из АДФ?
Непосредственным источником энергии для синтеза АТФ из АДФ является одностороннее движение протонов из межмембранного пространства в матрикс через канал фермента АТФ-синтетазы, встроенного во внутреннюю мембрану митохондрий.
2. Какие этапы выделяют в энергетическом обмене?
I этап, подготовительный
Сложные органические соединения распадаются на простые под действием пищеварительных ферментов, при этом выделяется только тепловая энергия.
Белки > аминокислоты
Жиры > глицерин и жирные кислоты
Крахмал > глюкоза
II этап, гликолиз (бескислородный)
Осуществляется в цитоплазме. В нём участвуют ферменты; расщеплению подвергается глюкоза. 60% энергии рассеивается в виде тепла, а 40% — используется для синтеза АТФ. Кислород не участвует.
III этап, клеточное дыхание (кислородный)
Осуществляется в митохондриях, связан с матриксом митохондрий и внутренней мембраной. В нём участвуют ферменты, кислород. Расщеплению подвергается молочная кислота. СО2 выделяется из митохондрий в окружающую среду. Атом водорода включается в цепь реакций, конечный результат которых — синтез АТФ.
3. В чём различия энергетического обмена аэробов и анаэробов?
Энергетический обмен у аэробов происходит без участия кислорода (гликолиз), а у анаэробов с участием кислорода (клеточное дыхание).
1. Во сколько раз клеточное дыхание эффективнее гликолиза в энергетическом плане?
В результате гликолиза «энергетическая прибыль» клетки составляет 2 молекулы АТФ, а в ходе клеточного дыхания образуется 32 (или 30) молекулы АТФ.
32 : 2 = 16.
Таким образом, клеточное дыхание эффективнее гликолиза в энергетическом плане в 16 раз.
2. Сравните процессы аэробного и анаэробного окисления. Ответ представьте в виде таблицы.
ПОДУМАЙТЕ
Почему при интенсивной физической работе появляется одышка? О чём это свидетельствует? Можно ли с этим бороться?
Одышка возникает в ответ на интенсивную работу мышц, которая сопровождается высоким потреблением кислорода. Она свидетельствует о проявлении дефицита кислорода в тканях тела.
Одышка — это нормальное явление, возникающее у неактивного человека. После короткого отдыха все приходит в норму. Решить эту проблему можно увеличив свою активность, например, начать заниматься спортом.
Моя лаборатория
Обсуждаем
Известно, что при биологическом окислении 50% энергии выделяется в виде теплоты. Почему она не повреждает чувствительные к нагреванию белки и другие вещества клетки? Ответ обоснуйте.
Поскольку ферментативные процессы биологического окисления идут ступенчато, тепловая энергия выделяется не сразу, а постепенно и успевает рассеяться в окружающей среде. По этой причине не повреждаются чувствительные к нагреванию белки и другие вещества клетки.

Вспомните

1. Дыхание — это процесс поглощения кислорода из окружающей среды и выделения углекислого газа живыми организмами, необходимый для поддержания внутриклеточных окислительных процессов, обеспечивающих энергетический обмен.

2. Биологическая мембрана состоит из двух слоёв фосфолипидов, в которые встроены белки и гликолипиды.

3. Оболочка митохондрий состоит из двух мембран. Наружная мембрана гладкая, внутренняя образует выросты — кристы. Внутри митохондрии находится полужидкий матрикс, содержащий РНК, ДНК, белки, липиды, углеводы, ферменты и АТФ.

Проверьте себя

1. Непосредственным источником энергии для синтеза АТФ из АДФ является одностороннее движение протонов из межмембранного пространства в матрикс через канал фермента АТФ-синтетазы, встроенного во внутреннюю мембрану митохондрий.

2. В энергетическом обмене выделяют три этапа:

   • I этап — подготовительный. Сложные органические вещества распадаются на простые под действием пищеварительных ферментов, при этом выделяется только тепловая энергия.
   • II этап — гликолиз (бескислородный). Происходит в цитоплазме, в нём участвуют ферменты; расщепляется глюкоза. 60% энергии рассеивается в виде тепла, 40% используется для синтеза АТФ. Кислород не участвует.
   • III этап — клеточное дыхание (кислородный). Происходит в митохондриях, связан с матриксом и внутренней мембраной. В нём участвуют ферменты и кислород. Расщеплению подвергается молочная кислота. Углекислый газ выделяется, а атомы водорода включаются в цепь реакций, конечный результат которых — синтез АТФ.

3. У аэробов энергетический обмен идёт с участием кислорода и включает клеточное дыхание, а у анаэробов — без участия кислорода, только за счёт гликолиза и брожения.

Ответ

1. Клеточное дыхание эффективнее гликолиза в энергетическом плане в 16 раз.

2. Характеристика	Аэробное окисление	Анаэробное окисление
   Где происходит	В митохондриях	В цитоплазме
   Участие кислорода	Да	Нет
   Этапы	3 этапа: гликолиз, цикл Кребса, дыхательная цепь	2 этапа: гликолиз, брожение
   Конечные продукты	CO2, H2O	Молочная кислота, этиловый спирт и другие конечные продукты
   Выделение энергии	32 молекулы АТФ	2 молекулы АТФ

Подумайте

Одышка возникает при интенсивной работе мышц, когда им требуется больше кислорода. Это свидетельствует о дефиците кислорода в тканях. С этим можно бороться, повышая физическую активность и тренированность организма; после отдыха дыхание обычно нормализуется.

Моя лаборатория

При биологическом окислении энергия выделяется ступенчато, поэтому тепло образуется постепенно и успевает рассеяться. Из-за этого белки и другие вещества клетки не повреждаются нагреванием.