Параграф 21, ГДЗ к учебнику по биологии 10 класс Пасечник с ответом на вопросы (Линия жизни)

Биологические системы открытые, потому что они постоянно обмениваются веществом и энергией с окружающей средой.

◦ Они получают из окружающей среды питательные вещества, кислород, воду и другие необходимые элементы.

◦ И выделяют в окружающую среду продукты метаболизма (CO2, воду, мочевину и т.д.) и тепло.

1) Углеводы: глюкоза, сахароза, крахмал.

2) Жиры (липиды) могут запасать больше энергии, чем углеводы.

3) Белки используются для построения структур и выполнения функций, но могут быть источником энергии в случае недостатка других питательных веществ.

Универсальные источники энергии

✓ АТФ.

✓ Глюкоза.

➢ НАД+ и ФАД - это коферменты, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях.

Они способны присоединять два атома водорода, превращаясь в восстановленные формы НАДН и ФАДН2.

Восстановленные формы НАДН и ФАДН2 переносят электроны, полученные от водорода, в дыхательную цепь митохондрий, где происходит высвобождение энергии, которая используется для синтеза АТФ.

НАД+ и ФАД участвуют во многих биохимических реакциях, поэтому их называют универсальными акцепторами водорода.

Все живые организмы, имеющие клеточное строение, -открытые системы, постоянно обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой.

Энергия необходима клеткам для:

➢ Синтеза сложных органических веществ (белки, нуклеиновые кислоты, липиды)

➢ Выполнения различных функций (движение, выведение продуктов обмена).

Энергию получают, разлагая и окисляя химические соединения (органические вещества, получаемые с пищей).

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция)

• Реакция разложения сложных веществ на более простые, сопровождающиеся выделением энергии.

• Энергия запасается в форме АТФ.

Пластический обмен (анаболизм, ассимиляция)

• Реакции синтеза сложных органических веществ из более простых, требующие затрат энергии.

• Использует энергию, накопленную в процессе диссимиляции. Необходим для построения клеточных структур и выполнения функций.

Аэробные организмы - организмы, которые для осуществления энергетического обмена используют кислород, как окислитель (растения, животные, грибы).

Анаэробные организмы - организмы, которым кислород не нужен (бактерии, некоторые грибы, простейшие, животные, обитающие в бескислородной среде).

Факультативные анаэробы - это организмы, которые могут жить и в присутствии, и в отсутствии кислорода.

Живые организмы "сжигают" органические вещества, чтобы получить энергию. Но процесс окисления в клетках отличается от простого горения:

Горение - это быстрое окисление, сопровождающееся выделением тепла и света.

➢ Окисление в клетке происходит постепенно, в несколько этапов, с участием ферментов и с выделением энергии в более контролируемой форме.

НАДН, ФАДН2 (восстановленные коферменты)

↓

Дыхательная цепь (внутренняя мембрана митохондрий)

↓

Перенос протонов (H+) из матрикса в межмембранное пространство

↓

Образование градиента концентрации протонов

↓

Протоны "текут" по градиенту концентрации через АТФ-синтетазу

↓

Вращение АТФ-синтетазы, подобно вращению турбины

↓

Синтез АТФ из АДФ и фосфата (запас энергии)

↓

АТФ используется для различных клеточных процессов.

Источник энергии

• Органические вещества (углеводы, жиры, белки)

Плотина

◦ Внутренняя мембрана митохондрий

Вода

• Протоны (H+) образуются при окислении НАДН и ФАДН2 в дыхательной цепи

Турбина

◦ АТФ-синтетаза - белковый комплекс, встроенный во внутреннюю мембрану митохондрий

Электроэнергия

• АТФ - источник энергии для всех клеточных процессов

А) 2

Б) 1

В) 2

Г) 1

Д) 1

Е) 2

Возможен, благодаря активному транспорту, осуществляемому специальными белками.

Механизмы переноса:

• Активный транспорт. Белки-переносчики используют энергию, например, от гидролиза АТФ, для перемещения протонов против градиента.

• Протонные насосы. Специализированные белки, например, протонная АТФаза, активно перемещают протоны, используя энергию АТФ.

• Сопряженный транспорт. Перенос протонов может быть связан с переносом других веществ, например, сахаров, в одном направлении.

Примеры:

• Протон-АТФаза создает кислую среду в желудке для пищеварения.

• Na+/K+-АТФаза регулирует концентрацию ионов внутри и вне клетки, участвует в передаче нервных импульсов.