Разновидности метаболизма: Признаки — (катаболизм, диссимиляция), (анаболизм, ассимиляция)
Реши задание на изображении
Сверь числа и знаки с фото.
Разновидности метаболизма
Таблица
Признаки (катаболизм, диссимиляция) (анаболизм, ассимиляция) Задача процесса Превращение вещества Конечные продукты Энергия Примеры процессов
Энергетический обмен
• Энергетический обмен (____, ____) – совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся ____ энергии. • Синтез АТФ происходит в клетках всех организмов в процессе ____ – присоединения неорганического фосфата (Ф) к АДФ. • Фосфорилирование бывает ____ (за счет АТФ-синтез митохондрий) и ____ (за счет АТФ-синтез хлоропластов).
[Рисунок: слева схема (АТФ): Аденин—Ф—Ф—Ф, «Высокоэнергетическая связь», + H₂O, «Гидролиз», ниже (АДФ): Аденин—Ф—Ф + Ф + 30,6 кДж/моль, стрелка «Работа»; справа — «Фермент» с субстратом, Р → АДФ, затем «Фермент» + «Продукт» + АТФ]
Этапы энергетического обмена
У аэробов в кислородной среде:
- ____ этап
- ____ этап (гликолиз)
- ____ этап
У анаэробов в бескислородной среде и у аэробов при недостатке кислорода:
- Подготовительный этап
- Анаэробный этап (____ + ____)
Подготовительный этап
• Протекает в ____ системе, а на уровне клетки – в ____ • Гидролитические ферменты (____) расщепляют сложные компоненты пищи до простых (полимеры – до мономеров) • Вся энергия рассеивается в виде ____ (энергетический выход - 0 молекул АТФ)
[Рисунок: схемы превращений: Белки → Протеазы → Аминокислоты; Жиры → Липазы → Глицерин + жирные кислоты; Полисахариды (крахмал, гликоген) → Амилаза, мальтаза → Моносахариды (глюкоза); Нуклеиновые кислоты → Нуклеазы → Нуклеотиды]
Анаэробный этап - гликолиз
• Протекает в ____ (гиалоплазме) клетки • Последовательность ферментативных реакций, протекающих ____ кислорода • При распаде одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ____ (пировиноградной кислоты, или ПВК), запасается энергия в форме 2 молекул ____, происходит образование 2 молекул переносчика электронов ____. • Промежуточными продуктами гликолиза являются ____ (углеводы с тремя атомами С в молекуле).
[Рисунок: схема гликолиза: глюкоза → 2 АТФ, 2 АДФ, «инвестирование» энергии; далее «получение энергии»: Ф, 2 АДФ → 2 АТФ, НАД⁺ → НАДН + Н⁺, 2* → пируват]
Краткий ответ
Лист 1. «Разновидности метаболизма» — заполненная таблица:
| Признаки | (катаболизм, диссимиляция) | (анаболизм, ассимиляция) |
|---|---|---|
| Задача процесса | дать клетке энергию: расщепить сложные вещества до простых | дать клетке «стройматериал»: синтезировать нужные ей вещества |
| Превращение вещества | сложные → простые (полимеры → мономеры, далее до \(CO_2\) и \(H_2O\)) | простые → сложные (мономеры → полимеры) |
| Конечные продукты | \(CO_2\), \(H_2O\), \(NH_3\), мочевина — простые вещества | белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты |
| Энергия | выделяется, часть запасается в АТФ | затрачивается (расходуется АТФ) |
| Примеры процессов | дыхание, гликолиз, брожение, пищеварение | фотосинтез, биосинтез белка, синтез жиров и углеводов |
Лист 2. «Энергетический обмен»
- Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) — совокупность реакций расщепления органических веществ, сопровождающихся освобождением (выделением) энергии.
- …в процессе фосфорилирования — присоединения неорганического фосфата (Ф) к АДФ.
- Фосфорилирование бывает окислительное (за счёт АТФ-синтеза митохондрий) и фотосинтетическое (за счёт АТФ-синтеза хлоропластов).
Лист 3. «Этапы энергетического обмена»
У аэробов в кислородной среде: 1. подготовительный этап; 2. бескислородный этап (гликолиз); 3. кислородный этап.
У анаэробов: 2. Анаэробный этап (гликолиз + брожение).
Лист 4. «Подготовительный этап»
- протекает в пищеварительной системе, а на уровне клетки — в лизосомах;
- гидролитические ферменты (гидролазы: протеазы, липазы, амилазы, нуклеазы);
- вся энергия рассеивается в виде теплоты.
Лист 5. «Анаэробный этап — гликолиз»
- протекает в цитоплазме (гиалоплазме) клетки;
- последовательность реакций, протекающих без кислорода;
- образуется 2 молекулы ПВК, запасается энергия в форме 2 молекул АТФ, образуется переносчик электронов НАД·Н (НАДН + Н⁺);
- промежуточные продукты — триозы (триозофосфаты).
Как рассуждать, чтобы решить похожее задание
Два полюса обмена. Любой обмен веществ — это два встречных потока: распад (катаболизм = диссимиляция, энергия выделяется) и синтез (анаболизм = ассимиляция, энергия тратится). Связывает их АТФ: в катаболизме он заряжается, в анаболизме разряжается. Отсюда сразу заполняется вся таблица: смотрите на знак энергии — «+» это катаболизм, «−» это анаболизм.
Три этапа — как три ступеньки «разборки» глюкозы. Сначала полимеры еды разбирают до мономеров (подготовительный этап, энергии не даёт — только тепло), потом глюкозу разбирают пополам без кислорода (гликолиз, 2 АТФ), и только потом, если есть кислород, обломки «дожигают» до \(CO_2\) и \(H_2O\) (кислородный этап, около 36 АТФ). Отсюда и ответ листа 3: у аэробов три этапа, у анаэробов — только два, а последний «этаж» заменяется брожением.
Как искать пропущенное слово. Опорные слова в самом предложении подсказывают ответ: «митохондрии» → окислительное фосфорилирование, «хлоропласты» → фотосинтетическое; «полимеры → мономеры» → гидролаз; «0 молекул АТФ» → тепло; «гиалоплазма» → цитоплазма; «переносчик электронов» → НАД.
Проверка (я проверил по смыслу и счёту). Суммарно: \(C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + 38\ \text{АТФ}\), то есть 0 (подготовительный) + 2 (гликолиз) + 36 (кислородный). В некоторых учебниках итог округляют до 36 — это не ошибка, а разный способ подсчёта переносчиков. Без кислорода остаётся только 2 АТФ — поэтому анаэробы и «малоэнергетичны». Все числа и названия в ответе сверил с фото: ПВК, 2 АТФ, НАД·Н, 30,6 кДж/моль на схеме — совпадает.
