Биология, 8–10 классы: тест по теме «АТФ как источник энергии клетки» с объяснением каждого ответа
Лабораторная ситуация без готового ответа. В культуре клеток временно подавили основной путь синтеза АТФ, а затем восстановили его. Исследователь следил за работой мембранного насоса и уровнем АТФ. Первые четыре задания относятся к этой ситуации: нужно связать наблюдения с оборотом АТФ, а не просто вспомнить определение.
Подсказка к стратегии: отделяйте источник энергии от переносчика энергии. АТФ удобна как быстро обновляемый посредник между реакциями, но клетка постоянно синтезирует её заново.
Содержание статьи3 разделаПоказатьСкрыть
Сначала — разбор ситуации
Результат ещё не рассчитан
Карта ошибок
1–4: оборот АТФ и связь с энергозависимой работой. 5–11: строение, гидролиз и фосфорилирование. 12–18: энергетическое сопряжение, активный транспорт и отличие оперативного пула АТФ от долговременных запасов.
Мини-задания для объяснения
Опишите цикл АТФ ↔ АДФ двумя стрелками и подпишите, где энергия поглощается, а где высвобождается. Критерий: синтез АТФ требует энергии, гидролиз АТФ может отдавать свободную энергию сопряжённому процессу.
Приведите пример клеточной работы, где гидролиз АТФ связан с изменением белка. Критерий: допустим мембранный насос или моторный белок с объяснением связи.
Исправьте фразу «АТФ — главный долговременный склад энергии клетки». Критерий: указать быстрый оборот АТФ и существование других запасных молекул.
Ключ и объяснения
1. D — Клетки обычно не хранят огромный запас АТФ на длительное время. АТФ постоянно расходуется и снова синтезируется из АДФ и неорганического фосфата.
2. A — Если синтез АТФ резко снижается, её расход продолжается и доступный пул уменьшается. В первую очередь страдают процессы, прямо зависящие от гидролиза АТФ.
3. B — Активный транспорт требует энергетического сопряжения. У некоторых насосов гидролиз АТФ изменяет конформацию белка и позволяет переносить ионы против градиента.
4. C — Синтез АТФ требует затраты энергии. Клетка связывает этот процесс с энергетически выгодными реакциями обмена веществ.
5. C — АТФ — аденозинтрифосфат: аденин + рибоза образуют аденозин, к которому присоединены три фосфатные группы. По строению это нуклеотидоподобная молекула.
6. B — Гидролиз конечной фосфатной связи часто записывают как АТФ + H₂O → АДФ + Pi. Изменение свободной энергии этой реакции позволяет сопрягать её с затратными процессами.
7. A — Разрыв химической связи сам по себе требует энергии; выгодность гидролиза определяется суммарными изменениями системы. В школьном курсе удобнее говорить, что гидролиз АТФ высвобождает доступную свободную энергию для сопряжения.
8. D — Клетка связывает экзергонический гидролиз АТФ с эндергоническим процессом. В результате суммарное изменение свободной энергии может стать благоприятным.
9. A — Активный насос переносит вещества против электрохимического градиента и требует источника энергии. Простая диффузия и осмос сами по себе не используют АТФ напрямую.
10. C — АТФ удобно связывает реакции, высвобождающие энергию, с процессами, где она нужна. Это не означает, что АТФ — единственный энергетический носитель клетки.
11. D — Синтез АТФ из АДФ и Pi энергетически затратен. Энергия поступает из других клеточных процессов, например из окисления питательных веществ или световых реакций у фотосинтезирующих организмов.
12. B — Рост энергетической работы увеличивает оборот АТФ. Клетке приходится быстрее восстанавливать АТФ из АДФ, если энергетические субстраты и ферментные системы это позволяют.
13. A — АТФ — удобный оперативный переносчик энергии, а не основной долговременный склад. Для длительного хранения клетки и организмы используют другие формы, например липиды или запасные углеводы.
14. C — Глюкоза может служить источником химической энергии в катаболизме. Часть этой энергии улавливается в форме АТФ и становится доступной для различных процессов.
15. B — Фосфорилирование меняет заряд и взаимодействия белка. Это может изменять его конформацию, локализацию или активность и служить механизмом регуляции.
16. D — Пищевые вещества расщепляются и их энергия используется для регенерации АТФ. Готовая АТФ не является обычным универсальным топливом, которое просто поступает в клетки из пищи.
17. A — Сопряжение означает, что энергетически выгодная реакция АТФ механистически связана с затратным процессом. Это позволяет передать энергию на клеточную работу.
18. C — Уровень АТФ отражает оперативный энергетический пул клетки, но не весь запас химической энергии. Жиры и запасные углеводы содержат намного более крупные резервы.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
