Параграф 21, ГДЗ к учебнику по биологии 10 класс Пасечник с ответом на вопросы (Линия жизни)
§21. Обмен веществ и превращение энергии в клетке
Вспомните
Страница 148
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.
Страница 151
ПОДУМАЙТЕ
➢ 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.
Страница 152
ТРЕНИРУЕМСЯ
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.
СОВЕРШЕНСТВУЕМСЯ
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
ОБСУЖДАЕМ
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.