Конспект по биологии 10 класс кратко параграф 22 + Экспресс тест с ответами. Краткое содержание и краткий пересказ § 22. Энергетический обмен в клетке. Гликолиз и окислительное фосфорилирование по учебнику Пасечник. Код материалов: Биология Конспект №22.
Вернуться к Списку конспектов
Конспект по § 22. Энергетический обмен в клетке. Гликолиз и окислительное фосфорилирование
§ 22 кратко (малый конспект)
Энергетический обмен — это процесс извлечения энергии из органических веществ, в первую очередь углеводов, и запасания её в молекулах АТФ. Он состоит из трёх этапов: подготовительного, бескислородного (гликолиз) и кислородного (клеточное дыхание). Гликолиз протекает в цитоплазме без участия кислорода, расщепляя глюкозу до пирувата или лактата с образованием 2 молекул АТФ. Кислородный этап происходит в митохондриях и включает цикл Кребса, дыхательную цепь и окислительное фосфорилирование. В ходе этих процессов пируват полностью окисляется до CO₂ и H₂O, а энергия, выделяющаяся при окислении, используется для синтеза большого количества АТФ. Суммарный выход энергии при полном окислении одной молекулы глюкозы составляет около 32 молекул АТФ, что делает кислородный путь значительно эффективнее анаэробного гликолиза. В качестве резервных источников энергии могут использоваться жиры и, реже, белки.
Большой конспект параграфа
Энергетический обмен.
Основным источником энергии для животных и человека служат углеводы, которые окисляются до CO₂ и H₂O. Процесс их утилизации включает три этапа: подготовительный (расщепление сложных углеводов до моносахаридов), бескислородный (гликолиз) и кислородный (клеточное дыхание).
◼ Гликолиз – анаэробный процесс расщепления глюкозы до молочной кислоты (лактата) или, при наличии кислорода, до пировиноградной кислоты (пирувата). Протекает в цитоплазме, не требует кислорода. Энергетический выход – 2 молекулы АТФ на одну молекулу глюкозы. При нехватке O₂ (например, в интенсивно работающих мышцах) накапливается лактат, вызывающий боль.
Кислородный этап (клеточное дыхание) начинается с превращения пирувата в ацетил-КоА в митохондриях, что сопровождается выделением CO₂ и образованием НАДН.
◼ Цикл Кребса – ключевой этап в матриксе митохондрий, где ацетил-КоА полностью окисляется до двух молекул CO₂. При этом генерируются восстановительные эквиваленты (НАДН, ФАДН₂) и одна молекула ГТФ (эквивалент АТФ). Это общий путь окисления углеводов, жиров и аминокислот.
◼ Дыхательная цепь (цепь переноса электронов) расположена во внутренней мембране митохондрий. В ней происходит окисление НАДН и ФАДН₂ кислородом с образованием воды. Энергия, высвобождаемая при переносе электронов, используется для накачки протонов (H⁺) в межмембранное пространство, создавая электрохимический градиент.
◼ Окислительное фосфорилирование: АТФ-синтетаза использует энергию градиента протонов для синтеза АТФ из АДФ и фосфата. Окисление одной молекулы НАДН дает ~2.5 АТФ, ФАДН₂ – ~1.5 АТФ.
Итог полного окисления глюкозы:
- Суммарный выход – 32 молекулы АТФ (2 из гликолиза, 30 из кислородного этапа).
- Эффективность процесса – 55-70% энергии запасается в АТФ, остальное рассеивается в виде тепла.
- Кислородное окисление энергетически намного выгоднее анаэробного гликолиза.
Это интересно
Спиртовое брожение — это анаэробный процесс, аналогичный гликолизу, при котором глюкоза (C₆H₁₂O₆) расщепляется до этилового спирта и CO₂ с запасанием энергии в виде 2 молекул АТФ. Наряду со спиртовым, существуют другие типы брожения (молочнокислое, пропионовокислое и др.), где конечными продуктами могут быть уксусная кислота, ацетон и т.д., но все они дают клетке 2 АТФ на молекулу глюкозы.
Брожение имеет огромное практическое значение: спиртовое — в виноделии, пивоварении, хлебопечении и производстве биотоплива; молочнокислое — в производстве кисломолочных продуктов, квашении и силосовании; пропионовокислое — в сыроделии. Также оно важно для круговорота веществ в природе, обеспечивая анаэробное разложение органики.
Хотя основным источником энергии (АТФ) для большинства организмов служат углеводы, в качестве резервного топлива могут использоваться липиды и белки. Однако аминокислоты (мономеры белков) редко расходуются на энергию, так как они необходимы для синтеза собственных белков клетки и являются её «неприкосновенным запасом».
Экспресс тест для проверки знаний
Вопрос №1: В какой части клетки протекает процесс гликолиза?
А) В матриксе митохондрий
Б) На внутренней мембране митохондрий
В) В цитоплазме
Г) В ядре
Вопрос №2: Какой процесс является ключевым этапом клеточного дыхания в матриксе митохондрий, где происходит полное окисление ацетил-КоА?
А) Гликолиз
Б) Окислительное фосфорилирование
В) Дыхательная цепь
Г) Цикл Кребса
Вопрос №3: Какова судьба пировиноградной кислоты (пирувата) в условиях нехватки кислорода, например, в интенсивно работающих мышцах?
А) Превращается в ацетил-КоА
Б) Накопливается в виде молочной кислоты (лактата)
В) Полностью окисляется в цикле Кребса
Г) Превращается в этиловый спирт
Вопрос №4: Где расположена дыхательная цепь (цепь переноса электронов)?
А) В цитоплазме
Б) В ядре
В) Во внутренней мембране митохондрий
Г) В матриксе митохондрий
Вопрос №5: Какой процесс использует энергию протонного градиента для синтеза АТФ?
А) Гликолиз
Б) Цикл Кребса
В) Окислительное фосфорилирование
Г) Подготовительный этап
Вопрос №6: Какой суммарный выход молекул АТФ (примерно) даёт полное кислородное окисление одной молекулы глюкозы в клетке?
А) 2 молекулы АТФ
Б) 32 молекулы АТФ
В) 36 молекул АТФ
Г) 10 молекул АТФ
Вопрос №7: Какой из перечисленных процессов является анаэробным и даёт клетке всего 2 АТФ на молекулу глюкозы?
А) Цикл Кребса
Б) Окислительное фосфорилирование
В) Дыхательная цепь
Г) Спиртовое брожение
Вопрос №8: Какие вещества, согласно тексту, редко используются клеткой в качестве источника энергии, так как являются её «неприкосновенным запасом»?
А) Углеводы
Б) Липиды
В) Аминокислоты (мономеры белков)
Г) Нуклеиновые кислоты
Вы смотрели: конспект по биологии к учебнику 10 класса §22. Энергетический обмен в клетке. Гликолиз и окислительное фосфорилирование. Краткое содержание темы учебника. Код материалов: Биология Конспект №22.
Вернуться к Списку конспектов по биологии