Пластический и энергетический обмен, Биология

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 1330.

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 1330.

Метаболизм включает пластический и энергетический обмен. В процессе распада сложных веществ образуется энергия, которая тратится на построение и работу всего организма (рост тканей, сокращение мышц, поддержание тепла). Оба процесса тесно взаимосвязаны и неотделимы друг от друга.

Взаимосвязь между средой и живым организмом осуществляется посредством метаболизма или обмена веществ.

Для жизнедеятельности необходимо, чтобы внутрь организма с пищей и воздухом поступали органические и неорганические вещества – белки, жиры, углеводы, соли, кислород, витамины.

Все эти вещества участвуют в ряде химических реакций. В таблице энергетического и пластического обмена описаны особенности двух процессов.

Обмен	Характеристика
Энергетический обмен (окисление, диссимиляция, катаболизм, клеточное дыхание)	Направлен на расщепление органических веществ, поступивших из внешней среды или образованных в ходе пластического обмена, до простых соединений. В ходе расщепления выделяется энергия в виде молекулы АТФ (аденозинтрифосфата), необходимый для синтеза веществ
Пластический обмен (биосинтез, ассимиляция, анаболизм)	Заключается в синтезе специфических органических веществ с затратой энергии АТФ. Образованные вещества участвуют в процессах, происходящих в организме, являются резервным запасом энергии и строительным материалом

Рис. 1. Пластический и энергетический обмен.

Кратко общий процесс метаболизма можно разделить на три этапа:

• ферментативный (подготовительный) – при участии ферментов расщепляются поступившие из внешней среды белки, жиры, углеводы до более простых соединений;
• метаболический (основной) – расщеплённые вещества переносятся током крови к каждой клетке организма, где происходит образование энергии в виде молекул АТФ и синтез веществ (клеточный метаболизм);
• выделительный (заключительный) – продукты распада (углекислый газ, вода, аммиак) выводятся из организма посредством крови через выделительные органы и лёгкие.

Рис. 2. Процесс метаболизма.

Показателем здоровья является баланс между пластическим и энергетическим обменом. В период интенсивного роста (например, подростковый период) может наблюдаться преобладание анаболизма над катаболизмом.

Каждый день в организме происходят сложные процессы пластического и энергетического обмена. Чтобы организм смог использовать белки, жиры, углеводы, они должны пройти сложный путь. В таблице описаны процессы и функции веществ.

Виды обмена	Процессы	Значение
Белковый	Катаболизм – расщепление до аминокислот, анаболизм – синтез специализированных белков в цитоплазме клетки	Белки входят в состав ферментов, гормонов, антител. Являются основным строительным материалом организма. Конечными продуктами расщепления аминокислот являются вода, углекислый газ, аммиак
Углеводный	Катаболизм – распад гликогена (гликогенолиз), а затем глюкозы (гликолиз). Анаболизм – синтез гликогена (гликогеногенез)	Глюкоза является главным источником энергии, при избытке запасается в виде гликогена. Регулирует нормальную работу мозга. Конечные продукты расщепления – углекислый газ, вода
Жировой	Катаболизм – распад до жирных кислот и глицерина (липолиз), анаболизм – образование жирных кислот (липогенез)	Жиры являются источником энергии. Входят в состав клеточных мембран. Конечные продукты распада – углекислый газ, вода

Рис. 3. Обмен белков, жиров, углеводов.

Важную роль в метаболизме играют витамины – органические соединения, участвующие в синтезе ферментов-катализаторов метаболизма. Они, таким образом, влияют на обмен веществ, являются антиоксидантами, способствуют транспортировке веществ в клетку и образованию сигнальных молекул, реагирующих на изменение окружающей среды.

Из темы урока узнали о ходе метаболизма, чем пластический обмен отличается от энергетического. При энергетическом обмене происходит расщепление (окисление) сложных веществ до более простых с высвобождением энергии.

При пластическом обмене образовавшиеся вещества вступают в реакции с затратой энергии для образования сложных веществ, необходимых организму.

Синтезируемые вещества могут запасаться в виде жиров и гликогена в животном организме, а так же ввиде крахмала в растительном организме, при недостатке энергии – запасные органические вещества расщепляются.

которые читают вместе с этой

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Средняя оценка: 4.3

Всего получено оценок: 1330.

А какая ваша оценка?

Гость завершил

Тест «Гроза»с результатом 18/19

Гость завершил

Тест «Шинель»с результатом 9/12

Гость завершил

Тест «Портрет»с результатом 12/14

Гость завершил

Тест Пропорции (6 класс)с результатом 9/10

Гость завершил

Тест Пропорции (6 класс)с результатом 9/10

Не подошло? Напиши в х, чего не хватает!

Энергетический и пластический обмен

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность взаимосвязанных процессов синтеза и расщепления химических веществ, происходящих в организме:

1.анаболизм (ассимиляция, пластический обмен) – синтез более сложных мономеров из более простых с поглощением и накоплением энергии в виде химических связей в синтезированных веществах.

2.катаболизм (диссимиляция, энергетический обмен) – распад более сложных мономеров на более простые с освобождением энергии и ее запасанием в виде макроэргических связей АТФ.

Анаболизм и катаболизм связаны между собой. Все синтетические процессы нуждаются в веществах и энергии, поставляемых процессами расщепления.

• Процессы расщепления катализируются ферментами, синтезирующимися в ходе пластического обмена, с использованием продуктов и энергии энергетического обмена.
• 
• Живые существа для своей жизнедеятельности используют световую и химическую энергию.
• 

Зеленые растения – автотрофы – синтезируют органические соединения в процессе фотосинтеза, используя энергию солнечного света. Источником углерода для них является углекислый газ. Многие автотрофные прокариоты добывают энергию в процессе хемосинтеза – окисления неорганических соединений. Для них источником энергии могут быть соединения серы, азота, углерода.

Гетеротрофы используют органические источники углерода, т.е. питаются готовыми органическими веществами.

Особая группа организмов – миксотрофы – питаются смешанным способом – это растения росянка, венерина мухоловка (среди растений есть даже гетеротроф – раффлезия); а среди животных есть одноклеточное животное – эвглена зеленая.

Ферменты – это специфические белки – катализаторы. Термин «специфические» означает, что объект, по отношению к которому этот термин употребляется, имеет неповторимые особенности, свойства, характеристики.

Каждый фермент обладает такими особенностями, потому что, как правило, катализирует определенный вид реакций.

Иными словами, к активному центру фермента, имеющему сложное строение, как к замку, подходит только один или несколько «ключей» – расщепляющихся субстратов или ингибиторов.

Ни одна биохимическая реакция в организме не происходит без участия ферментов. Особенности специфичности молекулы фермента объясняются ее строением и свойствами.

В молекуле фермента есть активный центр (замок), пространственная конфигурация которого соответствует пространственной конфигурации веществ, с которыми фермент взаимодействует (ключам).

Узнав свой субстрат, фермент взаимодействует с ним и ускоряет его превращение.

Ферментами катализируются все биохимические реакции.

Активность ферментов зависит от температуры, кислотности среды, количества субстрата, с которым он взаимодействует. При повышении температуры активность ферментов увеличивается. Однако происходит это до определенных пределов, т.к. при достаточно высоких температурах белок денатурируется.

Среда, в которой могут функционировать ферменты, для каждой группы различна. Есть ферменты, которые активны в кислой или слабокислой среде или в щелочной или слабощелочной среде. В кислой среде активны ферменты желудочного сока у млекопитающих. В слабощелочной среде активны ферменты кишечного сока.

Пищеварительный фермент поджелудочной железы активен в щелочной среде. Большинство же ферментов активны в нейтральной среде.

Пластический и энергетический обмен. Биологическое окисление (часть 1)

Метаболизм

Каждая живая клетка – это
сложная, высокоупорядоченная система. Содержимое клетки находится в состоянии
непрерывной активности; различные вещества все время входят в клетку и выходят
из нее наружу, т.е. происходит обмен веществ – основа существования живых
организмов.

Метаболизм – совокупность реакций биосинтеза и расщепления веществ в клетке.
анаболизм, или ассимиляция, или пластический обмен	катаболизм, или диссимиляция, или энергетический обмен
биологический синтез сложных веществ (подобных содержимому клетки) из простых (поступающих в клетку извне).	ферментативное расщепление (гидролиз, окисление) сложных органических соединений на простые.
реакции идут с использованием энергии, образующейся в результате диссимиляции. Интенсивно происходит в процессе роста.	реакции идут с выделением энергии (АТФ), которая используется для ассимиляции, а также на: 1. Поддержание жизненных процессов организма. 2. Биосинтез. 3. На определенную работу, активный транспорт, мышечные сокращения.
фотосинтез, синтез белка.
первоисточник энергии – солнце

Использование
энергии. Типы питания организмов

Источник С – неорганические соединения (СО2).	Источник С – органические соединения, синтезируемые другими организмами.
Источник Е – свет.	Фотоавтоотрофы: растения, сине-зеленые водоросли, зеленые и пурпурные серобактерии.	Фотогетеротрофы: пурпурные несерные бактерии.
Источник Е – окисление неорганических и органических веществ в процессе дыхания.	Хемоавтотрофы: хемосинтетические, азотофиксирующие бактерии.	Хемогетеротрофы: животные, грибы, бактерии, растения-паразиты.

• Фотосинтез.
  Хемосинтез
• Фотосинтез
• Фотосинтез – процесс преобразования Е
  солнечного света в Е химических связей органических веществ клетками
  зеленых растений, некоторых бактерий, содержащих пигменты.
• Фотосинтетическими пигментами являются:

     1.     Хлорофилл (а-d) – зеленый, поглощает красную и
сине-фиолетовую часть спектра.
2.    
Бактериохлорофилл (а-е)  – бледно-синий.
3.    
Каротиноиды: каротин – оранжевый, ксантофилл –
желтый; поглощают сине-фиолетовую часть спектра.
4.    
Фикобилины: фикоциан – сине-фиолетовый, фикоэритрин –
фиолетово-красный; поглощают зеленую часть спектра.

Фотосинтез
– создание на свету из СО2 и Н2О органических веществ с помощью хлорофилла, при
этом в атмосферу выделяется О2

hν
6СО2	+	6Н2О	→	С6Н12О6	+	6О2↑
хлорофилл	глюкоза
или
hν
СО2	+	Н2О	→	[СН2О]	+	О2↑
хлорофилл	органические вещества
↓	↓
световая фаза	темновая фаза
в тилакоидах гран хлоропласта	в строме хлоропласта

Световая фаза

1. =>нециклический
   путь ē (нециклическое фотофосфорилирование).
2. →циклический путь ē (циклическое фотофосфорилирование).

3. Кванты света (hν) поглощаются фотосистемой I,
   возбужденные светом ē выбрасываются из реакционного центра Р700 и по
   цепи переносчиков ē (Р430, ферредоксин, редуктаза ферредоксина)
   переносятся на НАДФ+, восстанавливая в НАДФН.

Возникшая
при этом в реакционном центре Р700 «дырка» заполняется ē, который
возбуждается светом в фотосистеме II, в ее реакционном центре Р680.
Этот ē перемещается по цепи переносчиков (Z, пластохинон, цитохромы,
пластоцианин) и заполняет «дырку» в фотосистеме I. По пути «вниз» этот богатый
Е ē расходует ее на синтез АТФ из АДФ и Ф (фотофосфорилирование).

«Дырка», возникшая в фотосистеме II, заполняется ē, которые образуются в результате фотолиза воды :

           hν 2Н2О → 4Н++4ē + О2↑

Таким образом, энергия света
обеспечивает:

1. Синтез АТФ.

2. Восстановление НАДФ+
в НАДФН.

3. Фотолиз воды, который
поставляет ē для фотосистем I и II.

4. Фотолиз воды ведет к
образованию О2, который при фотосинтезе не используется.

• В данном случае рассматривается
  нециклическое фотофосфорилирование.
• Существует еще и циклическое фотофосфорилирование,
  при котором ē от Р430 возвращаются на Р700.
• Сравнение нециклического и циклического фотофосфорилирования

Фотофосфорилирование	Нециклическое	Циклическое
Путь ē	Нециклический	Циклический
Первый донор ē	Н2О	Фотосистема I
Последний акцептор ē	НАДФ	Фотосистема I
Продукты	АТФ, НАДФН, О2	АТФ
Участвующие фотосистемы	I, II	I

Темновая фаза

В строму
хлоропласта поступают из световой фазы НАДФН, АТФ и из атмосферы СО2,
протекает цикл Кальвина, в результате синтезируется глюкоза:

1. Карбоксилирование –
присоединение СО2 к 5С РиБФ с образованием ФГК.

2. Восстановление ФГК до ТФ с
использованием НАДФН и АТФ. Из 2 ТФ образуется конечный продукт –
глюкоза.

3.
Регенерация акцептора для СО2 – РиБФ.

Наряду с наиболее
распространенным циклом Кальвина (С3–путь) для некоторых растений
характерен путь Хэтча-Слэка (С4–путь), при котором первыми
продуктами фотосинтеза являются 4 С–кислоты (яблочная, ЩУК,
аспарагиновая). С4–растения: кукуруза, сорго, просо, сахарный тростник.

1. Фотосинтез у прокариот
2. Особенностями бактериального
   фотосинтеза являются:
3. ·       
   Не выделяется О2, нет фотолиза воды.
4. ·       
   Донор Н – Н2, Н2S,
   органические соединения.
5. ·       
   Нет фотосистемы II, только фотосистема I.
6. ·       
   Главный пигмент – бактериохлорофилл.
7. Фотосинтезирующими бактериями
   являются:
8. · зеленые серобактерии, пурпурные серобактерии (донор
   Н и ē – Н2S);
9. · пурпурные несерные бактерии (донор Н – органические
   соединения).
10. У сине-зеленых водорослей
    фотосинтез протекает, как у эукариот, только у них (сине-зеленых водорослей)
    нет хлоропластов, поэтому он происходит на фотосинтетических мембранах по всей
    цитоплазме.
11. Хемосинтез

Хемосинтез осуществляют бактерии,
которые используют в качестве источника углерода СО2, а Е
получают за счет Е окислительно-восстановительных реакций. Хемосинтез открыл
С.Н. Виноградский в 1889–1890 гг.

Хемосинтез осуществляют:

1. Бесцветные серобактерии.
Обитают в водоемах, содержащих сероводород.

2H2S + O2→2H2O
+2S+E

2S + 3O2+ 2H2O
→2H2SO4+ E

2. Нитрифицирующие бактерии.
Осуществляют круговорот азота в природе, нитрификацию почв.

2NH3+ 3O2→
2HNO2 + 2H2O +E                            Nitrosomonas

2 HNO2+ O2
→ 2HNO3 +E                                      
Nitrobacter

3. Железобактерии. Образуют руды
железа (также образуются и руды марганца).

• 4FeCO3 + O2
  + 6H2O → 4Fe(OH)3 + 4CO2 +E
• 4. Водородные бактерии окисляют
  водород, образующийся при анаэробном разложении органических остатков
• 2H2+ O2 → 2H2O + E                                          Pseudomonas

Для удобства я разделила материал по данной теме на две части. Вторая часть будет позднее.

Пластический и энергетический обмен

Обмен веществ (метаболизм) – это совокупность всех химических реакций, которые происходят в организме. Все эти реакции делятся на 2 группы

1. Пластический обмен (ассимиляция, анаболизм, биосинтез) – это когда из простых веществ с затратой энергии образуются (синтезируются) более сложные. Пример:

• При фотосинтезе из углекислого газа и воды синтезируется глюкоза.

2. Энергетический обмен (диссимиляция, катаболизм, дыхание) – это когда сложные вещества распадаются (окисляются) до более простых, и при этом выделяется энергия, необходимая для жизнедеятельности. Пример:

• В митохондриях глюкоза, аминокислоты и жирные кислоты окисляются кислородом до углекислого газа и воды, при этом образуется энергия (клеточное дыхание)

Взаимосвязь пластического и энергетического обмена

• Пластический обмен обеспечивает клетку сложными органическими веществами (белками, жирами, углеводами, нуклеиновыми кислотами), в том числе белками-ферментами для энергетического обмена.
• Энергетический обмен обеспечивает клетку энергией. При выполнении работы (умственной, мышечной и т.п.) энергетический обмен усиливается.

АТФ – универсальное энергетическое вещество клетки (универсальный аккумулятор энергии). Образуется в процессе энергетического обмена (окисления органических веществ).

• При энергетическом обмене все вещества распадаются, а АТФ – синтезируется. При этом энергия химических связей распавшихся сложных веществ переходит в энергию АТФ, энергия запасается в АТФ.
• При пластическом обмене все вещества синтезируются, а АТФ – распадается. При этом расходуется энергия АТФ (энергия АТФ переходит в энергию химических связей сложных веществ, запасается в этих веществах).

ПОДРОБНЫЕ КОНСПЕКТЫ: Способы питания живых организмов, Обмен веществ у растений, Фотосинтез, Энергетический обмен у гетеротрофов, АТФ

ЗАДАНИЯ ЧАСТИ 2 ЕГЭ ПО ЭТОЙ ТЕМЕ

Задания части 1

• Выберите один, наиболее правильный вариант. В процессе пластического обмена 1) более сложные углеводы синтезируются из менее сложных2) жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты3) белки окисляются с образованием углекислого газа, воды, азотсодержащих веществ
• 4) происходит освобождение энергии и синтез АТФ
• Выберите один, наиболее правильный вариант. В процессе пластического обмена в клетках синтезируются молекулы 1) белков2) воды3) АТФ
• 4) неорганических веществ
• Выберите один, наиболее правильный вариант. Азотистое основание аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты входят в состав 1) ДНК2) РНК3) АТФ
• 4) белка
• Выберите один, наиболее правильный вариант. В чем проявляется взаимосвязь пластического и энергетического обмена 1) пластический обмен поставляет органические вещества для энергетического2) энергетический обмен поставляет кислород для пластического3) пластический обмен поставляет минеральные вещества для энергетического
• 4) пластический обмен поставляет молекулы АТФ для энергетического
• Выберите один, наиболее правильный вариант. В процессе энергетического обмена, в отличие от пластического, происходит 1) расходование энергии, заключенной в молекулах АТФ2) запасание энергии в макроэргических связях молекул АТФ3) обеспечение клеток белками и липидами
• 4) обеспечение клеток углеводами и нуклеиновыми кислотами
• Выберите один, наиболее правильный вариант. Энергия, необходимая для мышечного сокращения, освобождается при 1) расщеплении органических веществ в органах пищеварения2) раздражении мышцы нервными импульсами3) окислении органических веществ в мышцах
• 4) синтезе АТФ

Выберите один, наиболее правильный вариант. В результате какого процесса в клетке синтезируются липиды? 1) диссимиляции2) биологического окисления3) пластического обмена

1. 4) гликолиза
2. Выберите один, наиболее правильный вариант. Значение пластического обмена – снабжение организма 1) минеральными солями2) кислородом3) биополимерами
3. 4) энергией
4. Выберите один, наиболее правильный вариант. Окисление органических веществ в организме человека происходит в 1) легочных пузырьках при дыхании2) клетках тела в процессе пластического обмена3) процессе переваривания пищи в пищеварительном тракте
5. 4) клетках тела в процессе энергетического обмена

ПЛАСТИЧЕСКИЙ КРОМЕ 1. Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются для описания пластического обмена. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) репликация2) дупликация3) трансляция4) транслокация

5) транскрипция

2. Все перечисленные ниже понятия, кроме двух, используют для описания пластического обмена веществ в клетке. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) ассимиляция
2) диссимиляция
3) гликолиз
4) транскрипция

5) трансляция

3. Перечисленные ниже термины, кроме двух, используются для характеристики пластического обмена. Определите два термина, выпадающих из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) расщепление 2) окисление 3) репликация 4) транскрипция

• 5) хемосинтез
• ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ Выберите три процесса, относящихся к энергетическому обмену веществ.
  1) выделение кислорода в атмосферу
  2) образование углекислого газа, воды, мочевины
  3) окислительное фосфорилирование
  4) синтез глюкозы
  5) гликолиз
• 6) фотолиз воды

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КРОМЕ 1. Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для характеристики энергетического обмена в клетке. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.
1) идёт с поглощением энергии
2) завершается в митохондриях
3) завершается в рибосомах
4) сопровождается синтезом молекул АТФ

5) завершается образованием углекислого газа

2. Все перечисленные ниже процессы, кроме двух, относятся к энергетическому обмену. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) дыхание2) фотосинтез3) синтез белка4) гликолиз

5) брожение

3. Все перечисленные ниже признаки, кроме трех, используются для описания процессов энергетического обмена. Определите три признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. 1) гликолиз 2) репликация 3) синтез молекул АТФ 4) фиксация углекислого газа 5) окислительное фосфорилирование

6) синтез глюкозы

ПЛАСТИЧЕСКИЙ – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ 1. Установите соответствие между характеристикой обмена и его видом: 1) пластический, 2) энергетический. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) окисление органических веществБ) образование полимеров из мономеровВ) расщепление АТФГ) запасание энергии в клеткеД) репликация ДНК

Е) окислительное фосфорилирование

2. Установите соответствие между характеристикой обмена веществ в клетке и его видом: 1) энергетический, 2) пластический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующим буквам.

А) происходит бескислородное расщепление глюкозыБ) происходит на рибосомах, в хлоропластахВ) конечные продукты обмена – углекислый газ и водаГ) органические вещества синтезируютсяД) используется энергия, заключенная в молекулах АТФ

Е) освобождается энергия и запасается в молекулах АТФ

3. Установите соответствие между признаками обмена веществ у человека и его видами: 1) пластический обмен, 2) энергетический обмен. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) вещества окисляютсяБ) вещества синтезируютсяВ) энергия запасается в молекулах АТФГ) энергия расходуетсяД) в процессе участвуют рибосомы

Е) в процессе участвуют митохондрии

4. Установите соответствие между характеристиками обмена веществ и его видом: 1) энергетический, 2) пластический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) репликация ДНК
Б) биосинтез белка
В) окисление органических веществ
Г) транскрипция
Д) синтез АТФ

Е) хемосинтез

5. Установите соответствие между характеристиками и видами обмена: 1) пластический, 2) энергетический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) запасается энергия в молекулах АТФ
Б) синтезируются биополимеры
В) образуются углекислый газ и вода
Г) происходит окислительное фосфорилирование

Д) происходит репликация ДНК

6. Установите соответствие между характеристикой и видом обмена веществ: 1) пластический, 2) энергетический. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) расщепление жиров в тонком кишечнике Б) синтез гликогена из глюкозы в печени В) потребление АТФ в процессе синтеза полимеров Г) окисление органических веществ с выделением углекислого газа

1. Д) образование в мышцах молочной кислоты
2. СОБИРАЕМ 7: А) из жирных кислот и глицерина образуются жиры Б) из аминокислот синтезируются белки В) энергия выделяется
3. Г) из глюкозы образуется гликоген
4. ===
5. А) белок расщепляется до аминокислот

ПЛАСТИЧЕСКИЙ – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНОСТР 1. Установите соответствие между процессами и составляющими частями метаболизма: 1) анаболизм (ассимиляция), 2) катаболизм (диссимиляция). Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке. А) брожениеБ) гликолизВ) дыханиеГ) синтез белкаД) фотосинтез

Е) хемосинтез

2. Установите соответствие между характеристиками и процессами обмена веществ: 1) ассимиляция (анаболизм), 2) диссимиляция (катаболизм). Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.

А) синтез органических веществ организма Б) включает подготовительный этап, гликолиз и окислительное фосфорилирование В) освобожденная энергия запасается в АТФ Г) образуются вода и углекислый газ Д) требует энергетических затрат

Е) происходит в хлоропластах и на рибосомах

ПЛАСТИЧЕСКИЙ – ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОТЛИЧИЯ Выберите три варианта. Чем пластический обмен отличается от энергетического? 1) энергия запасается в молекулах АТФ2) запасенная в молекулах АТФ энергия расходуется3) органические вещества синтезируются4) происходит расщепление органических веществ5) конечные продукты обмена – углекислый газ и вода

• 6) в результате реакций обмена образуются белки
• МЕТАБОЛИЗМ Выберите два верных ответа из пяти и запишите цифры, под которыми они указаны. Обмен веществ – одно из основных свойств живых систем, он характеризуется тем, что происходит 1) избирательное реагирование на внешние воздействия окружающей среды2) изменение интенсивности физиологических процессов и функций с различными периодами колебаний3) передача из поколения в поколение признаков и свойств4) поглощение необходимых веществ и выделение продуктов жизнедеятельности
• 5) поддержание относительно-постоянного физико-химического состава внутренней среды

АТФ 1. Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания молекулы АТФ. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.

1) вещество нестойкое, средняя продолжительность жизни одной молекулы менее одной минуты
2) в состав молекулы входит азотистое основание урацил
3) молекула является мономером нуклеиновых кислот
4) по структуре молекула является нуклеотидом

5) фосфатные группы, входящие в состав молекулы, соединены между собой макроэргическими связями

2. Все перечисленные ниже характеристики, кроме двух, используют для описания изображенной на рисунке молекулы органического вещества клетки. Определите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны. 1) мононуклеотид
2) цитозин
3) рибоза
4) тимин

5) макроэргические связи

3. Установите соответствие между характеристиками и веществами: 1) АТФ, 2) ДНК. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) содержит макроэргические связи
Б) имеет в составе рибозу
В) является полимером
Г) хранит и передаёт наследственную информацию
Д) аккумулирует энергию в клетке

Е) состоит из двух цепей

4. Установите соответствие между характеристиками и видами молекул: 1) РНК, 2) АТФ. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам. А) содержит один вид азотистых оснований
Б) обеспечивает энергией реакции синтеза
В) входит в состав рибосом
Г) содержит макроэргические связи
Д) содержит четыре вида азотистых оснований

Е) служит матрицей при трансляции

© Д.В.Поздняков, 2009-2020

Энергетический и пластический обмен

Чтобы жить нам нужно две вещи:1) Вещества, чтобы строить наш организм

2) Энергия, чтобы он функционировал

• И то и другое мы получаем с помощью обмена веществ, мы что-то едим, перевариваем — получаем энергию из пищи, потом часть этой энергии используем, чтобы синтезировать органические вещества для нашего организма.
• Метаболизм или обмен веществ делится на две группы:1) Энергетический2) Пластический
• Цель энергетического — получить в результате энергию (логично)), а цель пластического — создать новое органическое вещество (запоминаем — вылепить что-то из пластилина, что-то создать новое).

Как мы помним из физики, энергия ни откуда не берется и никуда не исчезает, она просто меняет свою форму. Также и тут, если мы получаем энергию из пищи, то это значит, что энергия уже там была, просто поменяла форму проявления.

Все логично, органические вещества — сложные молекулы, в связях между атомами в них заключено много энергии — если мы эти связи разрушим — мы ее освободим, если наоборот будем из простых веществ делать сложные — нам придется потратить энергию.

Вот вам простая схема для понимания — когда мы из простых веществ делаем сложные — мы тратим энергию, это называется пластический обмен (строить стену из кирпичей — сложно, нужна энергия, зато в результате выйдет готовая стена). А когда наоборот сложные вещества разрушаем до простых — мы получаем энергию, это энергетический обмен (ломать не строить).

1. Идея простая, не правда ли? На этом мы могли бы закончить, но чтобы нам жилось не так сладко, придумали кучу терминов для этих процессов, которые обозначают одно и то же… Их нужно выучить
2. 1) Энергетический обмен = диссимиляция = катаболизм
3. 2) Пластический обмен = ассимиляция = анаболизм
4. То есть можно поделить метаболизм на катаболизм и анаболизм — это все про энергетический и пластический обмены, просто сказано другими словами.

Примеры:

1) Энергетический обмен = диссимиляция = катаболизм

• Все про переваривание пищи — мы съели что-то, затем расщепили в-ва из пищи до углекислого газа и воды и получили энергию АТФ.
• В ЕГЭ подробно рассматривают энергетический обмен углеводов, включающий в себя три этапа — подготовительный (переваривание в пищеварительной системе), анаэробный (гликолиз, идет в цитоплазме клеток) и аэробный (идет в митохондриях).
• Дыхание нам нужно именно для энергетического обмена — мы вдыхаем кислород, который помогает синтезировать энергию в митохондриях, а выдыхаем углекислый газ и немного водяного пара — они состоят из тех самых атомов, из которых состояла глюкоза, которую мы съели!
• Обмен белков и жиров подробно не рассматривается, но нужно знать, что они тоже разрушаются до углекислого газа и воды, а как побочный продукт при разрушении аминокислот образуется мочевина, которая выводится с мочой.

У растений тоже идет энергетический обмен, почти также как и у нас — они разрушают глюкозу с использованием кислорода до углекислого газа и воды (участвуют митохондрии), просто растения помимо собственно разрушения глюкозы могут еще ее производить — а мы нет. То есть растения умеют сами готовить себе еду, а животные — только есть готовое, но мы все — «едим».

Брожение — вариант энергетического обмена углеводов для организмов, не использующих кислород (анаэробов).

В результате брожения у дрожжей люди получают хлеб (пузырьки углекислого газа, которые выделяются при этом процессе поднимают тесто), алкоголь (спиртовое брожение дает как побочный продукт этанол).

В результате брожения у молочнокислых бактерий мы получаем сыры, кефир, творог, ряженку и тд.

Боль в мышцах после интенсивной тренировки — тоже вина анаэробного клеточного дыхания. Мышцам не хватает кислорода, процесс идет не до конца и образуется молочная кислота — она и вызывает эти неприятные ощущения.

2) Пластический обмен = ассимиляция = анаболизм

Все про синтез органических веществ (кроме АТФ, ведь АТФ — энергетическая валюта клетки)

Все матричные процессы — пластический обмен, так как мы производим что-то новое:1) Репликация — удвоение ДНК2) Транскрипция — синтез РНК на матрице ДНК3) Трансляция — синтез белка на матрице РНК

Фотосинтез — синтез глюкозы растениями с использованием энергии солнечного света — тоже пластический обмен.

Обратите внимание, при пластическом обмене нам нужно потратить энергию, чтобы синтезировать что-то новое — растения же используют для этих целей энергию солнечного света.

Сначала они аккумулируют энергию солнечного света в молекулах АТФ (световая фаза), затем — используют эту энергию для того чтобы синтезировать глюкозу из углекислого газа и воды. Да-да, они делают себе еду буквально из воздуха.

Хемосинтез — синтез органических соединений с использованием энергии превращения неорганических молекул. Это фишка некоторых хемосинтезирующих бактерий — они как и растения умеют сами готовить себе еду, то есть производить глюкозу, но в отличии от растений в качестве источника энергии они используют не солнечный свет, а энергию химических связей в неорганических веществах.

Синтез полисахаридов:1) Запасание гликогена в печени (гликоген — полисахарид, который собирается из моносахаридов — глюкозы)2) Запасание крахмала (аналогично, но для растений)4) Синтез клеточной стенки из целлюлозы (для растений) или из хитина (для грибов). Целлюлоза и хитин — тоже полисахариды, состоящие из простых сахаров.

Синтез всяких жиров — триглицеридов, фософолипидов, стероидов — тоже пластический обмен.

Короче, все что про синтез, кроме синтеза АТФ.

————————————————————-

Хочешь эффективно подготовиться к ЕГЭ по биологии? Записывайся ко мне на занятия – есть и индивидуальные, и групповые.