Тема 4 · Биология
Обмен веществ. Энергетический обмен и фотосинтез
Ассимиляция и диссимиляция, три этапа энергетического обмена и выход АТФ, фазы фотосинтеза, хемосинтез. 100 заданий на отработку.
Простыми словами
Клетка всё время что-то строит (белки, мембраны) и что-то «сжигает», чтобы получить энергию на стройку. Энергию она хранит в «батарейках» — молекулах АТФ. Вся совокупность реакций расщепления и синтеза — обмен веществ и энергии (метаболизм).
| Пластический обмен (ассимиляция) | Энергетический обмен (диссимиляция) | |
|---|---|---|
| Что происходит | синтез сложных веществ | расщепление веществ |
| Энергия | затрачивается | выделяется и запасается в АТФ |
| Примеры | биосинтез белка, фотосинтез | дыхание, брожение |
АТФ (аденозинтрифосфорная кислота) — аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты. Связи между остатками фосфорной кислоты макроэргические: при отщеплении фосфата АТФ переходит в АДФ, и выделяется энергия.
Автотрофы создают органику сами (фототрофы — за счёт света, хемотрофы — за счёт окисления неорганических веществ), гетеротрофы получают её с пищей.
Энергетический обмен: три этапа
- Подготовительный — в лизосомах и пищеварительном тракте: полимеры распадаются на мономеры (белки → аминокислоты, крахмал → глюкоза); энергия рассеивается в виде тепла, АТФ не образуется.
- Гликолиз (бескислородный) — в цитоплазме: глюкоза → 2 молекулы пировиноградной кислоты (ПВК); 2 АТФ.
- Кислородный — в митохондриях: окисление до CO₂ и H₂O; 36 АТФ.
При нехватке кислорода в мышцах гликолиз завершается молочнокислым брожением — отсюда боль в мышцах после нагрузки. У дрожжей — спиртовое брожение.
- Гликолиз 12 молекул глюкозы: АТФ.
- У 20 молекул глюкозы гликолиз завершился; на кислородном этапе ещё АТФ.
- Полное окисление 5 молекул: АТФ.
Читайте условие: «без кислородного этапа» — множим на 2; «ещё образуется на кислородном этапе» — на 36; «полное окисление» — на 38.
Фотосинтез
Идёт в хлоропластах: углекислый газ и вода с помощью энергии света превращаются в глюкозу, выделяется кислород.
Кислород при фотосинтезе — из воды, а не из CO₂. Свет нужен «на свету» (тилакоиды), углерод собирают «в темноте» (строма).
Космическое значение фотосинтеза (К. А. Тимирязев): он запасает энергию Солнца в органических веществах. Благодаря фотосинтезу в атмосфере Земли появился кислород и озоновый слой.
Хемосинтез
Хемосинтез — синтез органики за счёт энергии окисления неорганических веществ; открыл С. Н. Виноградский. Хемосинтетики — бактерии: нитрифицирующие (окисляют аммиак), железобактерии (окисляют соединения железа), серобактерии (окисляют сероводород). Им не нужен свет.
Ферменты, устьица, связь обменов
- Реакции обмена в клетке ускоряют ферменты — белки-катализаторы, каждый действует на своё вещество.
- Пластический и энергетический обмен идут одновременно и связаны: синтез веществ тратит энергию АТФ, а энергетический обмен её запасает.
- Углекислый газ поступает в лист через устьица — щели в кожице листа; через них же выходят кислород и пары воды.
- В полной темноте фотосинтез прекращается: запасы органических веществ расходуются на дыхание, и растение со временем погибает.
Готовые работы по теме
Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.
теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.
Прохождение онлайн
Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.
Классы, выданные работы и результаты учеников по кодам — в журнале учителя: без регистрации, хранится только на этом компьютере.