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 | ||
¶5.4 Решить 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.
У чебник Сивоглазов 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
