Решение задач по теме "Энергетический обмен"

Главное свойство живых существ это, конечно, обмен веществ (подготовка к ЕГЭ ) Автор:Писаренко Н.И., учитель биологии МБОУ СОШ №23 с. Новозаведеннного

Цель занятия:

научиться решать задачи по теме «Энергетический обмен», для подготовки к ЕГЭ по биологии .

Этапы энергетического обмена (катаболизм,диссимиляция )

Задачи на энергетический обмен

Чтобы решить задачу на энергетический обмен, нужно ВЫУЧИТЬ этапы обмена, уравнения реакции и четко называть соотношения количеств веществ в этих реакциях!

Уравнения реакций этапов энергетического обмена

1 этап – подготовительный

Полимеры → мономеры

2 этап – гликолиз (бескислородный)

С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

3 этап – кислородный

2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ

  Суммарное уравнение: С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ

1.Окислению подверглось 3 молекулы глюкозы , на это расходовалось 18 молекул кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.

С 6 Н 12 О 6 +6О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =6СО 2 +44Н 2 О+38АТФ

3 С 6 Н 12 О 6 + 18 О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 = ? СО 2 + ? Н 2 О+38АТФ

Решение:

3 С 6 Н 12 О 6 + 18 О 2+ 38АДФ+38Н 3 РО 4 =

18 СО 2 + 132 Н 2 О+38АТФ

2. Гликолизу подверглось две молекулы глюкозы, окислению только одна. Определите количество образованных молекул АТФ и выделившихся молекул углекислого газа при этом. Для решения используйте уравнения 2 этапа (гликолиза) и 3  этапа (кислородного) энергетического обмена. 2 этап – гликолиз (бескислородный) С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О 3 этап – кислородный 2С 3 Н 6 О 3 +6О 2 +36АДФ+36 Н 3 РО 4 =6СО 2 +42 Н 2 О+36АТФ

Решение:

   Для решения используем уравнения 2 этапа

(гликолиза) и 3  этапа (кислородного)

энергетического обмена.      При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2   молекулы АТФ, а при окислении 36 АТФ. 2 С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 + 2×2 АТФ+2Н 2 О

По условию задачи гликолизу подверглось 2 молекулы глюкозы: 2 × 2=4, а окислению только одна. 4+36=40 АТФ.

  Углекислый газ образуется только на 3 этапе,

при полном     окислении одной молекулы глюкозы образуется 6 СО 2

             Ответ:  40 АТФ; 6 СО 2 .

3.Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:

Э ф =

Е зап.

× 100%

Е общ.

где  Е зап.  – запасённая энергия;   Е общ.  – общая энергия

Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль.

Энергия общая – 150 кДж/моль (спиртовое брожение); энергия общая – 210 кДж/моль (молочнокислое брожение). Ответ поясните.

Решение:

1) спиртовое и молочнокислое брожение протекает в анаэробных условиях (без кислорода), и в результате синтезируется 2 моль АТФ, т.е. 2 х 30,6 кДж/моль = 61,2 кДж/моль;

2) эффективность спиртового брожения:

Эф сп. бр.  = 40,8%

3) эффективность молочнокислого брожения:

Эф мол. бр.  = 29,1%

Ответ :

энергетически более эффективным является спиртовое брожение.

4.В результате гликолиза в клетке образовалось 6 моль молочной кислоты. Сколько моль глюкозы вступило в реакцию? Сколько энергии при этом образовалось?

С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 =2С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

? С 6 Н 12 О 6 +2АДФ+2Н 3 РО 4 = 6 С 3 Н 6 О 3 +2АТФ+2Н 2 О

5. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 мин 24 кДж энергии. Определите:

а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 мин бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве; б) накопится ли в мышцах молочная кислота?

Решение

Х = 600 × 180 : 1520 = 71 (г)

Ответ :

а) 71 г;

б) нет, т.к. О 2  достаточно.

6.   Бегун расходует за 1 мин 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такими затратами, если 50 мин в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 мин – гликолиз?

Решение :

Х = 240 × 180 : 80 = 540 (г)

У = 25 × 50 × 180 : 1520= 142 (г)

3) 540 + 142 = 682 (г)

Ответ : 682 г.

Синквейн (пятистрочная стихотворная форма)

• Существительное.
• Два прилагательных.
• Три глагола. 
• Ключевая фраза из четырех слов, выражающая отношение к теме (разные части речи)  

1.Катаболизм

2.Анаэробный и аэробный

3. Расщепляет, окисляет,   образует

4. Живые  клетки энергией снабжает.