Розділ: Вступ. Клітина. Реалізація спадкової інформації
Тема: Обмін речовин і перетворення енергії
Кількість завдань: 47
ТЕМА: Обмін речовин (метаболізм)
Для вирішення завдання необхідно знати особливості клітинного дихання.
Клітинне дихання — сукупність біохімічних реакцій живих організмів, що протікають в клітинах в ході яких відбувається окиснення вуглеводів. Вивільнена енергія запасається в хімічних зв'язках макроенергетичних сполук (АТФ) і може бути використана в міру необхідності. Реакції клітинного дихання входять до групи процесів катаболізму (дисиміляція, енергетичний обмін). Енергетичний обмін відбувається в три етапи: підготовчий, безкисневий і кисневий.
Початковий етап енергетичного обміну – підготовчий – відбувається в цитоплазмі клітин усіх організмів, а в більшості багатоклітинних тварин і людини – також і в порожнині органів травної системи. Безкисневий (анаеробний)етап відбувається в клітинах. Кисневий (аеробний) етап відбувається в мітохондріях.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вуглеводи: моносахариди, олігосахариди, полісахариди
Для виконання завдання необхідно застосувати знання особливостей перетворення енергії в організмі.
Є такі етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). Розщеплення глікогену відбувається під дією амілази в кишково-травному тракті, надалі молекули глюкози усмоктуються у кров.
Ці процеси відбуваються на підготовчому етапі енергетичного обміну. Молекули глюкози надалі потрапляють в клітину, де відбувається гліколіз – процес безкисневого розщеплення вуглеводів (анаеробне дихання). Суттю безкисневого етапу енергетичного обміну є розщеплення молекули глюкози на дві молекули піровиноградної кислоти.
Таким чином, молекули вуглеводів є субстратом анаеробного окисного метаболізму.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Фотосинтез; його основні реакції
Фотосинтез – це процес утворення органічних сполук з неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії в енергію хімічних зв’язків синтезованих вуглеводів.
У процесі фотосинтезу беруть участь дві фотосистеми – перша (І) і друга (ІІ). Фотосистемою називають структурну одиницю, що складається з пігментів та інших молекул, які беруть участь у процесах фотосинтезу і містяться у тилакоїдах хлоропластів. Кожна із фото систем має свій функціональний активний комплекс – реакційний центр, що складається з молекул хлорофілу. У реакційному центрі енергія світла використовується для здійснення подальших біохімічних процесів світлової фази фотосинтезу. Фотосинтез відбувається у дві фази – світлову і темнову.
Фотосинтез починається з того, що світлову енергію поглинають світлозбиральні пігменти фотосистеми І. Відтак вона передається в реакційний центр, де спричиняє збудження молекули хлорофілу. Електрон, якому надана додаткова енергія, електрон-транспортним ланцюгом транспортується на зовнішню поверхню мембрани тилакоїда. Таким чином, після потрапляння кванта світла на мембрану тилакоїда, фотосинтез розпочинається із збудження електронів.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Основні етапи енергетичного обміну
Для виконання завдання необхідно знати етапи протікання енергетичного обміну.
Енергетичний обмін відбувається в три послідовні етапи: підготовчий, безкисневий і кисневий.
Підготовчий етап — розщеплення високомолекулярних органічних речовин до низькомолекулярних на основі реакцій гідролізу у травному каналі в цитоплазмі клітин за участі травних ферментів.
Безкисневий (гліколіз), або анаеробний, етап відбувається в клітинах. Гліколіз відбувається за участі ферментів, що розміщені у розчинній частині цитоплазми. 60 % енергії втрачається у вигляді тепла, а 40 % йде на синтез двох молекул АТФ з утворенням піровиноградної кислоти.
Кисневий етап здійснюється в мітохондріях (на внутрішніх мембранах), куди потрапляє піровиноградна кислота. Там вона бере участь у циклі Кребса. У матриксі утворюється вуглекислий газ, на кристах відбувається окиснення H з утворенням води та АТФ (окиснювальне фосфорилювання).
Правильна відповідь – БГАВ.
ТЕМА: Обмін речовин (метаболізм). Пластичний (асиміляція) та енергетичний (дисиміляція) обмін. Джерела енергії для організмів. Автотрофні (фототрофні, хемотрофні) і гетеротрофні організми. Етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). Аеробне та анаеробне дихання Обмін речовин (метаболізм).
Для виконання завдання необхідно застосувати знання будови та функцій травної системи та особливостей перетворення енергії в організмі.
Є такі етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). В основі завдання зазначено, що відбувається утилізація глюкози, залишки якої входять до складу крохмалю.
Розщеплення крохмалю відбувається під дією амілази в кишково-травному тракті, надалі молекули глюкози усмоктуються у кров. Ці процеси відбуваються на підготовчому етапі енергетичного обміну. Молекули глюкози надалі потрапляють у клітину, де відбувається гліколіз – процес безкисневого розщеплення вуглеводів (анаеробне дихання). Суттю безкисневого етапу енергетичного обміну є розщеплення молекули глюкози на дві молекули піровиноградної кислоти. Кисневий етап енергетичного обміну (анаеробне дихання) відбувається в мітохондріях. Піровиноградна кислота розщеплюється до ацетату, який у формі ацетил-КоА вступає у цикл Кребса. Унаслідок каскаду біохімічних реакцій даного циклу утворюються атоми Гідрогену. Вони за участі спеціальних переносників надходять до електрон-транспортних білків внутрішньої мембрани мітохондрій, які здійснюють реакції, що називаються окисним фосфорилюванням, внаслідок чого в мітохондріях синтезується АТФ.
Правильна відповідь: В, Б, А, Г.
ТЕМА: Обмін речовин (метаболізм). Пластичний (асиміляція) та енергетичний (дисиміляція) обмін. Джерела енергії для організмів. Автотрофні (фототрофні, хемотрофні) і гетеротрофні організми. Етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). Аеробне та анаеробне дихання
Для виконання завдання необхідно застосувати знання будови та функцій травної системи та особливостей перетворення енергії в організмі.
Є такі етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний (безкисневий) та аеробний (кисневий). В основі завдання зазначено, що відбувається утилізація глюкози, що була запасена в організмі.
Розщеплення глікогену відбувається під дією амілази в кишково-травному тракті, надалі молекули глюкози усмоктуються в кров. Ці процеси відбуваються на підготовчому етапі енергетичного обміну. Молекули глюкози надалі потрапляють в клітину, де відбувається гліколіз – процес безкисневого розщеплення вуглеводів (анаеробне дихання). Суттю безкисневого етапу енергетичного обміну є розщеплення молекули глюкози на дві молекули піровиноградної кислоти. Кисневий етап енергетичного обміну (анаеробне дихання) відбувається в мітохондріях, куди транспортується глюкоза з цитоплазми. Піровиноградна кислота розщеплюється до ацетату, який у формі ацетил-КоА вступає у цикл Кребса. Внаслідок каскаду біохімічних реакцій цього циклу утворюються атоми Гідрогену. Вони за участі спеціальних переносників надходять до електрон-транспортних білків внутрішньої мембрани мітохондрій, які здійснюють реакції, що називаються окисним фосфорилюванням, унаслідок чого в мітохондріях синтезується АТФ.
Правильна відповідь – В А Г Б.
ТЕМА: Фотосинтез.
В основі відповіді на завдання лежить означення процесу фотосинтезу.
Фотосинтез – це процес утворення вуглеводів (глюкози) в хлоропластах під дією світла з вуглекислого газу та води.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Фотосинтез.
Хлорофіли – зелені пігменти, присутні в клітинах рослин, у тому числі деяких водоростей, а також ціанобактерій, що надає їм відповідного кольору.
За своєю структурою вони нагадують гем гемоглобіну, але в них замість Феруму в центрі молекули розміщений атом іншого двовалентного металу – Магнію.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Фотосинтез. Значення фотосинтезу
Для виконання завдання необхідні знання про основні процеси, що відбуваються у світловій та темновій фазах фотосинтезу.
Фотосинтез – процес синтезу органічних речовин з вуглекислого газу та води з використанням енергії світла й за участю фотосинтетичних пігментів (хлорофілу у рослин, що зумовлює зелене забарвлення частин рослин).
Фотосинтез відбувається в дві фази – світлову й темнову. Під час світлової фази відбувається фотоліз води (Н2О → Н+ + Н-). Унаслідок цього процесу молекула води віддає електрони реакційному центру фотосистеми ІІ. При розщеплені молекули води також утворюються протони (Н+) та молекулярний кисень. Цей вільний кисень надходить в атмосферу Землі.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Фотосинтез.
Завдання скеровано на перевірку знання про фотосинтез і вміння інтерпретувати інформацію, наведену в графічній формі.
У завданні наведено графік залежності інтенсивності фотосинтезу від концентрації вуглекислого газу в повітрі й твердження, правильність яких необхідно перевірити. За результатами аналізування графіка можна дійти висновку, що інтенсивність фотосинтезу залежить від концентрації вуглекислого газу в повітрі.
За концентрації вуглекислого газу в повітрі до 0,05 % інтенсивність фотосинтезу зростає. Тож лише твердження Г є правильним.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Обмін речовин та перетворення енергії. Етапи перетворення енергії в організмі: підготовчий, анаеробний та аеробний
Аеробне дихання (кисневий етап енергетичного обміну) відбувається в мітохондріях. Він супроводжується низкою окисно-відновних реакцій за участі певних ферментів. Унаслідок органічні сполуки, які утворилися на попередньому, безкисневому етапі, окислюються до кінцевих продуктів – СО2 та Н2О. Завдяки цим реакціям організм отримує значну кількість енергії, необхідної для забезпечення життєдіяльності. Тому в процесі дихання рослини окислюють органічні сполуки.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Фотосинтез
В основі завдання наведено графік залежності інтенсивності фотосинтезу від освітленості.
Умова також містить твердження, правильність яких необхідно перевірити. Аналізуючи графік, можна констатувати, що інтенсивність фотосинтезу залежить від освітленості. За освітленості від 20 до 30 тис. люкс інтенсивність фотосинтезу змінюється. Таким чином, лише перше твердження правильне.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Фотосинтез.
Завдання скеровано на перевірку знання про фотосинтез і вміння інтерпретувати інформацію, наведену в графічній формі.
У завданні наведено графік залежності інтенсивності фотосинтезу від концентрації вуглекислого газу в повітрі й твердження, правильність яких необхідно перевірити.
За результатами аналізування графіка можна дійти висновку, що інтенсивність фотосинтезу залежить від концентрації вуглекислого газу в повітрі.
За концентрації вуглекислого газу в повітрі вище від 0,1 % інтенсивність фотосинтезу не змінюється. Тож обидва наведених твердження є правильними.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Фотосинтез
Фотосинтез – це процес утворення органічних сполук з неорганічних завдяки перетворенню світлової енергії в енергію хімічних зв’язків синтезованих вуглеводів.
Фотосинтез відбувається у дві фази – світлову і темнову. Світлову фазу названо так тому, що її реакції перебігають лише за участі світла в мембранах тилакоїдів. Реакції темнової фази відбуваються у стромі хлоропластів без участі світла, цілодобово.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Фотосинтез
Фотосинтез – процес синтезу органічних сполук з вуглекислого газу та води з використанням енергії світла й за участю фотосинтетичних пігментів (хлорофіл у рослин), з виділенням кисню як побічного продукту.
Процес фотосинтезу відбувається в дві фази – світлову і темнову. Світлову фазу названо так тому, що її реакції перебігають лише на світлі в мембранах особливих структур хлоропластів – тилакоїдів. Процеси темнової фази можуть перебігати і за відсутності світла.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Загальна характеристика прокаріотів (бактерії, ціанобактерії). Особливості будови та процесів життєдіяльності прокаріотів (живлення, дихання тощо)
Поміж прокаріотів відомі гетеротрофні (сапротрофи, паразити) та автотрофні (фототрофні, хемотрофні) організми.
Сапротрофи – це організми, які для свого живлення використовують органічні речовини мертвих тіл або продукти життєдіяльності живих. Бактерії гниття належать до сапротрофів.
Нітрифікувальні бактерії та залізобактерії належать до хемотрофів, які для енергетичного забезпечення окиснюють певні неорганічні сполуки.
Фототрофи (фотосинтетики) – організми, які здійснюють фотосинтез.
Поміж перелічених прокаріотичних організмів такими є лише ціанобактерії.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Загальна характеристика прокаріотів (бактерії, ціанобактерії). Особливості будови та процесів життєдіяльності прокаріотів (живлення, дихання, розмноження, спороутворення, інцистування, кон’югація). Зелені водорості: одноклітинні (хлорела, хламідомонада) та багатоклітинні (спірогира, ульва, улотрикс)
В основі завдання наведено опис досліду.
У завданні наведені два висновки, які треба проаналізувати і визначити їх правильність. Надалі знайти відповідь, у якій вказані всі правильні висновки, які відповідають результатам експерименту.
Перший висновок є правильним тому, що описані в досліді бактерії є аеробними організмами. Саме тому вони сконцентрувалися на ділянках найінтенсивнішого виділення кисню.
Аеробні бактерії сконцентрувались на ділянках, освітлених червоним і синім світлом. З цього випливає, що другий висновок також можна зробити за результатами дослідження з огляду на те, що інтенсивність фотосинтезу в спірогіри найбільша за освітлення синіми та червоними променями.
Таким чином, обидва висновки відповідають результатам експерименту.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Фотосинтез. Біологічна роль.
Процес утворення клітинами органічних речовин із неорганічних за участі світла називають фотосинтезом. Це процес утворення вуглеводів із вуглекислого газу й води з виділенням кисню.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Обмін речовин і перетворення енергії. Фотосинтез
В основі завдання наведено графік залежності інтенсивності фотосинтезу від освітленості. Умова також містить твердження, правильність яких необхідно перевірити.
Аналізуючи графік, можна констатувати, що інтенсивність фотосинтезу залежить від освітленості.
За освітленості від 20 до 30 тис. люкс інтенсивність фотосинтезу змінюється.
Таким чином, лише перше твердження правильне.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Обмін речовин і перетворення енергії. Розщеплення речовин в організмі (безкисневе, кисневе). Фотосинтез. Основні процеси, що відбуваються у світлозалежних і світлонезалежних реакціях /світловій і темновій фазах фотосинтезу.
Завдання скеровано на перевірку знання основних процесів обміну речовин і перетворення енергії в організмах.
Світлова фаза забезпечує фотосинтез енергією, тобто під час неї відбувається утворення НАДФН та АТФ.
Під час темнової фази фотосинтезу відбувається синтез вуглеводів.
Безкисневий етап дихання, або гліколіз, забезпечує розщеплення глюкози, а кисневий – подальше окиснення піровиноградної кислоти.
Гідроліз целюлози до глюкози відбувається під час підготовчого етапу енергетичного обміну, який у завданні не наведено.
Правильна відповідь: 1–Д, 2–Г, 3–В, 4–Б.
ТЕМА: Обмін речовин і перетворення енергії. Розщеплення речовин в організмі (безкисневе, кисневе). Фотосинтез. Основні процеси, що відбуваються у світлозалежних і світлонезалежних реакціях (світловій і темновій фазах) фотосинтезу.
Завдання скеровано на перевірку знання основних процесів обміну речовин і перетворення енергії в організмах.
Унаслідок світлової фази фотосинтезу утворюється кисень, який виділяється в навколишнє середовище.
Результатом реакцій темнової фази фотосинтезу є утворення вуглеводів, зокрема, глюкози.
Продуктом безкисневого етапу дихання, або гліколізу, є піровиноградна кислота, а одним із продуктів кисневого етапу – вуглекислий газ. У рослинній клітині як резервний полісахарид не утворюється глікоген.
Правильна відповідь: 1–В, 2–Д, 3–Г, 4–А.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин і перетворення енергії. Фотосинтез.
Завдання скеровано на перевірку знання суті процесів, що відбуваються в живій природі.
Утворення органічних сполук із неорганічних за участі світлової енергії відбувається під час фотосинтезу.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин і перетворення енергії. Фотосинтез. Хемосинтез.
Процес утворення органічних речовин із неорганічних за участю світла називають фотосинтезом, а за рахунок енергії хімічних реакцій – хемосинтезом.
Єдиний процес на нашій планеті, унаслідок якого відбувається виділення кисню в атмосферу, – це фотосинтез. Синтез органічних речовин є процесом ендотермічним, а отже завжди відбувається із поглинанням енергії.
Енергія, що виділяється в реакціях хемосинтезу й фотосинтезу, не використовується безпосередньо для синтезу органічних сполук. На першому етапі кожного з процесів вона акумулюється у зв’язках молекул АТФ і лише потім використовується для синтезу органічних речовин із неорганічних. Отже, ця особливість є спільною ознакою фотосинтезу й хемосинтезу.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин і перетворення енергії.
Завдання скеровано на перевірку знання особливостей обміну речовин і перетворення енергії в клітині.
Основним процесом, який відбувається під час аеробного етапу енергетичного обміну, є окиснення піровиноградної кислоти.
Унаслідок транскрипції відбувається реакція матричного синтезу, а саме синтез молекули РНК на матриці ДНК.
Під час темнової фази фотосинтезу відбувається утворення молекули глюкози.
Основним процесом, який відбувається під час анаеробного етапу енергетичного обміну, є розщеплення молекули глюкози до двох молекул піровиноградної кислоти.
Правильна відповідь – 1 Г, 2 А, 3 Б, 4 Д.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин і перетворення енергії.
У завданні треба увідповіднити процес обміну речовин, який відбувається в клітинах листків рослин, із його біологічною роллю.
Світлова фаза забезпечує фотосинтез енергією, тобто під час неї утворюються НАДФН й АТФ.
Під час темнової фази фотосинтезу відбувається синтез вуглеводів.
Безкисневий етап дихання (гліколіз) забезпечує розщеплення глюкози, а кисневий етап – подальше окиснення піровиноградної кислоти.
Гідроліз целюлози до глюкози відбувається під час підготовчого етапу енергетичного обміну, про який у завданні не йдеться.
Правильна відповідь – 1-Д; 2-Г; 3-В; 4-Б.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Структура та функціонування еукаріотичних клітин.
На рисунку, який є основою завдання, зображено один із механізмів транспортування речовин плазматичною мембраною.
Особливим механізмом активного транспортування є цитоз – переміщення речовин у складі мембранних пухирців.
Процес активного надходження твердих і рідких речовин із зовнішнього середовища всередину клітини називають ендоцитозом.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації.
Для розв’язання завдання потрібно проаналізувати наведений графік й оцінити правильність поданих пояснень залежності, яку він відображає.
На графіку показано, що швидкість ферментативної реакції максимальна за температури близько 36,6 °C – нормальної температури тіла людини.
Також на графіку видно, що за температури 60 °C ферментативна реакція припиняється.
Відомо, що ферменти є білками, у яких під впливом високих температур відбувається денатурація. За такого стану порушується функціонування білка.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин.
В основі завдання наведено твердження щодо фотосинтезу й хемосинтезу. Треба вказати рядок, у якому наведено всі цифри, якими позначено правильні твердження.
Організми, здатні до хемосинтезу, здійснюють колообіг хімічних елементів, наприклад Нітрогену, в екосистемах. Тому це твердження є правильним.
Синтез органічних сполук з використанням світлової енергії здійснюється лише під час фотосинтезу. Обидва процеси вможливлюють накопичення речовин у біосфері, тому твердження, яке позначене цифрою 3, неправильне.
Правильним є твердження, що організми, здатні до хемосинтезу, є автотрофами – вони самі для свого живлення утворюють органічні речовини під час використання енергії хімічних реакцій.
Поміж бактерій є організми, здатні до фотосинтезу, наприклад ціанобактерії, проте поміж рослин немає організмів, які здатні до фотосинтезу.
Отже, правильними є твердження, які в переліку позначено цифрами 1, 4, 5.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Обмін речовин.
Для виконання роботи органам, зокрема м’язам, необхідна енергія. Органели клітин, які відповідають за енергетичне забезпечення, – мітохондрії.
За участю кисню в мітохондріях поживні речовини розщеплюються з вивільненням енергії. Отже, умовою для функціонування м’язів є постачання їх киснем. У м’язі, що інтенсивно скорочується, кровообіг може збільшуватися у 20 разів, а отже так само збільшується й постачання клітин киснем.
Проте інтенсивність утворення енергії в мітохондріях часто все одно недостатня, що зауважено в умові завдання. За такого стану клітини переходять у безкисневий режим отримання енергії, тобто переважно внаслідок гліколізу. Це призводить до накопичення в м’язах молочної кислоти, яка утворюється з піровиноградної кислоти. Отже, обидва твердження правильні.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Структура і функціонування еукаріотичної клітини.
В основі завдання наведено перелік процесів (1–4), які відбуваються в органелах клітин. Треба дібрати до процесу назву органели, яка його забезпечує.
Синтез молекул білків забезпечують рибосоми, а фіксацію вуглекислого газу – хлоропласти.
Кисневий етап енергетичного обміну відбувається завдяки функціонуванню мітохондрій, а розщеплення полімерів у кислому середовищі – лізосом.
Правильна відповідь: 1 – Б; 2 – В; 3 – Г; 4 – А.
ТЕМА: Обмін речовин і перетворення енергії. Автотрофний і гетеротрофний тип живлення.
Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнати автотрофні організми.
В умові завдання наведено зображення організмів, поміж яких потрібно вибрати рисунок автотрофа.
Буквою А позначено комаху, Б – амфібію, В – птаха. Усі вони є тваринними організмами, які живляться готовими органічними речовинами, тобто належать до гетеротрофних.
Буквою Г позначено кульбабу – рослинний організм, що для свого живлення утворює органічні речовини з неорганічних на світлі за допомогою хлорофілу, тобто належить до автотрофних.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Автотрофні організми.
Для розв’язання завдання спочатку необхідно розпізнати зображені на рисунку об’єкти. Буквою А позначено хлоропласт – органелу, яка забезпечує фотосинтез в еукаріотичній клітині. Буквами Б, В й Г позначено організми, відповідно рослину (стрілицю), гриб (мухомор), тварину (дельфін). Поміж наведених організмів автотрофним є лише рослина.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Обмін речовин і перетворення енергії. Автотрофний і гетеротрофний типи живлення.
Завдання скеровано на перевірку вміння розпізнавати організми за типом живлення.
В умові завдання наведено зображення організмів, поміж яких потрібно вибрати автотрофний. Буквою А позначено молюска, Б – комаху, Г – представника грибів. Усі ці організми живляться готовими органічними речовинами, які синтезовано іншими організмами, тобто належать до гетеротрофних.
Буквою В позначено папороть – рослинний організм, який для свого живлення утворює органічні речовини з неорганічних на світлі за допомогою хлорофілу, тобто належить до автотрофних.
Правильна відповідь – В.
Тема: Вступ. Обмін речовин і перетворення енергії.
Хемосинтез – це спосіб автотрофного живлення, за якого організми (переважно бактерії) отримують енергію для синтезу органічних речовин не зі світла, а завдяки окисненню специфічних неорганічних сполук. Отже, правильна відповідь – В.
Інші варіанти відповіді неправильні з таких причин:
- полімеризація – це процес з’єднання мономерів у високомолекулярні сполуки (полімери). Ця реакція ендотермічна, тобто потребує витрат енергії, а не слугує її джерелом для клітини;
- відновлення органічних речовин – процес, що супроводжується зниженням ступеня окиснення атомів Карбону (через приєднання Гідрогену або видалення Оксигену). Такі реакції є частиною пластичного обміну та потребують припливу енергії (зазвичай у формі АТФ або НАДФ·Н);
- синтез органічних сполук із використанням світлової енергії – це визначення фотосинтезу, який, на відміну від хемосинтезу, залежить від наявності пігментів (наприклад, хлорофілу) та сонячного випромінювання.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Клітина. Обмін речовин і перетворення енергії.
Для розвʼязання завдання треба пригадати особливості клітинного дихання еукаріотів і прокаріотів, звернувши особливу увагу на етапи окисного фосфорилювання та функціонування електронтранспортного ланцюга.
В еукаріотів (рослини, тварини, гриби): дихальний ланцюг (ланцюг перенесення електронів) є ключовою частиною аеробного дихання. Він складається з білкових комплексів, убудованих у внутрішню мембрану мітохондрій (її складки називають кристами). Саме тут виникає протонний градієнт, необхідний для синтезу АТФ.
В прокаріотів (бактерії та археї): у прокаріотичних організмів немає мембранних органел, зокрема мітохондрій. Проте вони також здатні виробляти енергію, тому всі білки-переносники дихального ланцюга в них локалізовані безпосередньо в плазматичній (клітинній) мембрані.
Правильна відповідь: у внутрішній мембрані мітохондрій та плазматичній мембрані прокаріотів.
У цитоплазмі еукаріотів чи прокаріотів дихальний ланцюг локалізуватися не може, оскільки для його роботи обов'язково потрібна мембранна структура, здатна розділяти простір для створення різниці концентрації катонів Гідрогену (H+). У цитоплазмі клітини відбувається лише безкисневий етап дихання – гліколіз.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Клітина. Обмін речовин і перетворення енергії.
Зелена крива (відображає інтенсивність фотосинтезу) закінчується на позначці 50 °С. Тобто за цієї температури фотосинтез сполук припинився. Натомість жовта крива (відображає інтенсивність дихання) прямує вгору після позначки 50 °С – саме тоді, коли фотосинтез повністю припинився. Це свідчить про стрімке розщеплення раніше синтезованих сполук.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Клітина. Обмін речовин і перетворення енергії.
Метаболізм – це сукупність усіх хімічних реакцій, які постійно відбуваються в організмах для підтримання життя. Метаболізм охоплює катаболізм й анаболізм.
Катаболізм (енергетичний обмін, дисиміляція): розщеплення складних речовин на простіші з вивільненням енергії. Приклади:
- гліколіз – розщеплення глюкози до молочної кислоти або пірувату;
- бродіння – природний процес, під час якого мікроорганізми (як-от дріжджі чи бактерії) розщеплюють цукор або інші вуглеводи без участі кисню;
- цикл Кребса – ланцюг біохімічних реакцій у мітохондріях клітин, де розщеплюються вуглеводи, жири й білки – є етапом клітинного дихання;
- травлення – розщеплення їжі – білків до амінокислот, жирів до жирних кислот і гліцеролу.
Анаболізм (пластичний обмін, асиміляція): синтез потрібних клітинам нових сполук, який поглинає енергію. Приклади:
- реплікація – створення копій молекул ДНК перед поділом клітини;
- транскрипція – процес синтезу молекули РНК на основі матриці ДНК;
- біосинтез білків (трансляція) – поєднання амінокислот у ланцюги білків;
- фотосинтез – утворення глюкози з води та вуглекислого газу у рослин під дією сонячного світла;
- хемосинтез – процес утворення живими організмами органічних речовин із неорганічних (вуглекислого газу та води), але внаслідок використання енергії хімічних реакцій окиснення неорганічних сполук. Цей спосіб живлення характерний лише для деяких бактерій.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Клітина. Обмін речовин і перетворення енергії. Біорізноманіття. Прокаріотичні організми.
Проаналізуймо запропоновані діаграми й визначмо правильність тверджень.
Діаграма 1 відображає залежність від рівня рН біомаси бактерій і кількості триптофану, який вони можуть синтезувати. Найменші показники біомаси зафіксовані за рН 4 (6 од.) і рН 10 (8 од.). Найвищі показники біомаси зафіксовані за рН 7 (15 од.) і рН 6 (14 од.), рН 8 (14 од.). Від кількості біомаси залежить і кількість триптофану. Відповідно показники кількості триптофану розподілені аналогічно до значень біомаси. Найменший показник триптофану за рівня рН 4 (1 од.), найвищий за рівня рН 7 (6 од.).
Діаграма 2 відображає зміни зі зміною температури біомаси бактерій і кількість триптофану, який вони можуть синтезувати. Найменший показник біомаси зафіксовано за температури 29 ℃ (7 од.). У діапазоні 31–35 ℃ біомаса бактерій зростає. Найвищий показник біомаси зафіксовано за 37 ℃ (14 од.). Найменший показник триптофану залежно від впливу температури зафіксовано за 29 ℃ (1 од.), найвищий за 37 ℃ (8 од.).
Проаналізуймо запропоновані твердження.
І. За pH 4 вироблення триптофану є найменшим – правильне.
II. За 37 °C бактерій найбільше – правильне.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Вступ. Клітина. Обмін речовин і перетворення енергії.
Для розвʼязання завдання треба пригадати особливості клітинного дихання еукаріотів і прокаріотів, звернувши особливу увагу на етапи окисного фосфорилювання й функціонування електронтранспортного ланцюга.
В еукаріотів (рослин, тварин, грибів): дихальний ланцюг (ланцюг перенесення електронів) є ключовою частиною аеробного дихання. Він складається з білкових комплексів, убудованих у внутрішню мембрану мітохондрій (її складки називають кристами). Саме тут виникає протонний градієнт, необхідний для синтезу АТФ.
В прокаріотів (бактерій та архей): у прокаріотичних організмів немає мембранних органел, зокрема мітохондрій. Проте вони також здатні виробляти енергію, тому всі білки-переносники дихального ланцюга в них локалізовані просто в плазматичній (клітинній) мембрані.
Правильна відповідь: у внутрішній мембрані мітохондрій і плазматичній мембрані прокаріотів.
У цитоплазмі еукаріотів чи прокаріотів дихальний ланцюг локалізуватися не може, бо для його роботи обов'язково потрібна мембранна структура, здатна розділяти простір для створення різниці концентрації катіонів Гідрогену (H+). У цитоплазмі клітини відбувається лише безкисневий етап дихання – гліколіз.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Структура й функціонування еукаріотичних клітин. Обмін речовин.
Завдання перевіряє знання локалізації процесів у хлоропластах і мітохондріях.
Спочатку розподілімо варіанти відповідей за органелами. Хлоропласт відповідає за фотосинтез (варіанти 1 і 3), а мітохондрія – за дихання (варіанти 2 й 4). Це одразу звузить коло пошуку.
Фотосистеми розташовані на мембрані тилакоїда, а дихальний ланцюг – на внутрішній мембрані мітохондрії. Ферменти фіксації вуглекислого газу СО2 містяться в стромі хлоропласта, а ферменти циклу Кребса – у матриксі мітохондрії.
1 – В (фотосистеми – мембрана тилакоїда): фотосистеми I і II – це мультибілкові комплекси з пігментами (включно з хлорофілом), які вловлюють світло під час світлової фази фотосинтезу й убудовані в мембрани тилакоїдів хлоропласта.
2 – А (дихальний ланцюг – внутрішня мембрана мітохондрії): дихальний (електронтранспортний) ланцюг складається з комплексів ферментів, що забезпечують окисне фосфорилювання й розташовані на кристах внутрішньої мембрани мітохондрій.
3 – Г (ферменти фіксації вуглекислого газу СО2 – строма хлоропласта): фіксація вуглекислого газу відбуваються під час темнової фази фотосинтезу (цикл Кальвіна), ферменти якої розчинені в рідкому середовищі хлоропласта – стромі.
4 – Б (ферменти циклу Кребса – матрикс мітохондрії): цикл трикарбонових кислот (цикл Кребса) належить до кисневого етапу дихання, а його ферменти містяться у внутрішньому рідкому вмісті мітохондрії – матриксі.
Зайвим варіантом є Д (зовнішня мембрана мітохондрії). Вона гладенька, має високу проникність для дрібних молекул і виконує бар'єрну й транспортну функції, але не містить ані дихального ланцюга, ані ферментів циклу Кребса.
Правильна відповідь: 1 – В; 2 – А; 3 – Г; 4 – Б.