Ученики на Учителя.com


Задачи по теме "Энергетический обмен" (ЭГЭ по биологии - задания по линии 27, ч.2, с подробными ответами )

МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
с. Карагай, Пермский край
Биология: подготовка к ЕГЭ
Задание 27
(часть 2)
Подготовила:
Трефилова Раиса Поликарповна,
учитель биологии,
МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
Карагай - 2017
Пояснительная записка
В КИМах ЕГЭ по биологии в линии 27 проверяется умение
обучающихся выполнять задания по цитологии. Во второй части
методического ресурса предлагаю вопросы и биологические задачи по теме:
«Энергетический обмен».
Цель: Знакомство с правилами выполнения и заданиями линии 27 при
подготовке к ЕГЭ.
Задачи:
1. Информировать учащихся 11 класса о требованиях к выполнению
заданий линии 27 по биологии по теме «Энергетический обмен».
2. Познакомить с кодификатором, спецификацией и образцами заданий.
3. Мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ.
Обращаем внимание учащихся на оценку задания!
Критерии к оцениванию ответа
Баллы
Ответ правильный и полный, включает в себя все
указанные элементы
3
Ответ включает два из указанных элементов и не
содержит биологических ошибок, или ответ включает 3
элемента, но содержит ошибку.
2
Ответ включает 1 элемент и не содержит биологических
ошибок, или ответ включает 2 элемента, но содержит
ошибку.
1
Ответ неправильный
0
Максимальный балл
3
Теоретическое обоснование темы
Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах
ферментами):
крахмал → глюкоза (Е рассеивается); белки→ аминокислоты; жиры→
глицерин и жирные кислоты;
2. Бескислородный «гликолиз» (в цитоплазме): глюкоза → 2 ПВК (или 2
молочной к-ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «дыхание», «энергетический этап» или «гидролиз»
(в митохондриях): ПВК → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Эффективность: Полное окисление: 1 молекула глюкозы = 38 АТФ;
• Бескислородное окисление, «гликолиз»: 1 глюкоза = 2 АТФ
(Неполное окисление при недостатке кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
• Кислородный этап, «дыхание», «аэробное окисление», «энергетический
этап» или «гидролиз» = 36 АТФ.
В том числе: а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь) = 34 АТФ;
Уравнения: Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О +
2880 кДж
(сокращенное уравнение: C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ)
• Гликолиз (сокращенно): C6H12O6 →2 C3H6O3 (ПВК) + 2АТФ
• Реакция неполного расщепления глюкозы (при недостатке кислорода):
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
(молочная к-та)
Сокращённо: C6H12O6 → 2C3H6O3 +2АТФ
• Спиртовое брожение: С6Н12О6 → 2СО2+2С2Н5ОН +2 АТФ
(сокращенно)
Количество энергии, запасенной в одной молекуле АТФ: 40кДЖ
Примеры заданий ЕГЭ по линии 27 (часть 2)
1. В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате
бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
2. В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите,
какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ
образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический
эффект?
3. Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента
молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная
кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется в процессе клеточного дыхания?
5. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии.
Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород
доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
6. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 3 моля. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано? Г) Сколько молей СО
2
образовалось?
Д) Сколько молей О
2
израсходовано?
Ответы
Задача1.
Оформление задачи.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?
n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620
молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул
пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45
молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол-во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
Задача 2.Оформляется по образцу первой задачи.
Краткий ответ.
1. Если при разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании
56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
Задача 3.
Краткий ответ.
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы, образуется 100
молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул
АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
Задача 4.
Краткий ответ.
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1 молекула глюкозы образует 2
молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул
глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1
молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).
Задача 5.
Краткое решение.
1. Определяем сколько энергии необходимо мышцам для работы: 24 кДж × 25 мин = 600
кДж
2. Энергия может быть только в виде АТФ, узнаем сколько необходимо моль АТФ: 600
кДж : 40 кДж = 15 моль
3. По уравнению С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ
+ 44 Н2О + 2880 кДж
определяем, сколько глюкозы при расщеплении образует это количество АТФ:
1 моль (C6H12O6) - 38 моль (АТФ) x = 0,4 моль (C6H12O6)
x моль (C6H12O6) - 15 моль (АТФ)
4. Переведѐм количество глюкозы в граммы:
1 моль (C6H12O6) - 180 г x = 72 г (C6H12O6)
0,4 моль (C6H12O6) - x г
Ответ: мышцы ног за 25 мин бега израсходуют 72 г глюкозы.
Задача 6.
Краткое решение.
Реакция неполного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 2 АДФ + 2 Н
3
РО
4
––> 2 С
3
Н
6
О
3
+ 2 АТФ + 2 Н
2
О + 200 кДж
молочная к-та
А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.
Реакция полного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 38 АДФ + 38 Н
3
РО
4
+ 6 О
2
––> 6 СО
2
+ 38 АТФ + 44 Н
2
О + 2880 кДж
Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:
3 С
6
Н
12
О
6
+ 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н
3
РО
4
+ 3 х 6 О
2
––> 3 х 6 СО
2
+ 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н
2
О
или:
Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО
2
= 6 х 3 = 18 молей;
Д) О
2
= 6 х 3 = 18 молей.
Теперь сложим данные:
А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО
2
– 18 молей;
Д) О
2
– 18 молей.
Решите самостоятельно
1. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество АТФ после
гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
2. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после
энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы,
вступившей в диссимиляцию.
3.В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 5 молей. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано?
4. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии.
Определите: А) Сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы за 15 мин при
условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве? Б)
Накапливается ли молочная кислота в мышцах?
5. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении
фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните.
Источники информации:
1. Калинова Г.С. Биология.Типовые тестовые задания. – М.: издательство «Экзамен»,
2017.
2. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2013: учебно-
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов-на-Дону: Легион, 2012.
3. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2014: учебно-
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов-на-Дону: Легион, 2013.
4. https://studopedia.ru/7_107246_tema-energeticheskiy-obmen-i-fotosintez.html -
энергетический обмен и фотосинтез
5. Решение задач по цитологии. Для учащихся 10 -11 классов / МБОУ СОШ №3 с УИОП
им. Г. Панфилова; сост. И.Г. Фунтова. – Анжеро-Судженск, 2016.
6. Учебник по биологии, УМК любой.
7. МОИ публикации:
часть 1. https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_1/53-1-0-
58450
часть 2 https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_2/53-1-0-
58891
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: