Проверьте знания: Цикл Кребса — тест по биологии с пояснениями
Содержание статьи5 разделов
Ориентир для анализа ситуации
Основная проверка
Открытые мини-задания без автоматического балла
-
Почему блокада дыхательной цепи может замедлить цикл Кребса, хотя O2 не входит непосредственно в реакции цикла?
Критерий хорошего ответа: Свяжите регенерацию NAD+ и FAD с работой цепи и ролью O2 как конечного акцептора.
-
Составьте углеродную схему первого шага: 2C + 4C → 6C. Подпишите вещества.
Критерий хорошего ответа: Должны быть ацетильная группа ацетил-КоА, оксалоацетат и цитрат.
-
Почему цикл может быть одновременно энергетическим и биосинтетическим узлом?
Критерий хорошего ответа: Укажите образование восстановленных переносчиков и использование промежуточных соединений в других путях.
Возвращаемся к лабораторной ситуации
Наблюдение: после блока дыхательной цепи растёт NADH. Связь: NAD+ становится менее доступен. Вывод: окислительные реакции цикла замедляются, хотя сам цикл не использует O2 напрямую.
Наблюдение: цикл даёт мало ATP напрямую. Связь: энергия в основном уходит в NADH и FADH2. Вывод: итоговая энергетическая отдача проявляется позднее при окислительном фосфорилировании.
Что повторить по ошибкам
1, 10 — локализация и строение митохондрии; 2–3, 9, 11, 14 — логика цикличности; 4–5, 8, 12 — стехиометрия одного оборота; 6–7, 13, 16 — связь с дыхательной цепью; 15 — метаболические связи.
Ключ и объяснения
- 1 — A. Большинство ферментов цикла находятся в матриксе митохондрий. Важное исключение — сукцинатдегидрогеназа, встроенная во внутреннюю мембрану и одновременно являющаяся комплексом II дыхательной цепи.
- 2 — C. Двухуглеродная ацетильная группа соединяется с четырёхуглеродным оксалоацетатом, образуя шестичленный углеродный скелет цитрата. В конце цикла оксалоацетат регенерируется.
- 3 — D. Начальный акцептор не расходуется навсегда при каждом обороте. Его регенерация позволяет следующей ацетильной группе снова войти в путь.
- 4 — B. Один ацетил-КоА даёт два CO2 и несколько восстановленных переносчиков, а прямой выход макроэргического нуклеотида невелик. Основная энергетическая ценность цикла заключена в NADH и FADH2.
- 5 — B. Одна шестиуглеродная глюкоза в гликолизе разделяется на два трёхуглеродных пирувата. После их превращения в ацетил-КоА цикл получает две ацетильные группы.
- 6 — D. Цикл сам не передаёт электроны на O2. Но без конечного акцептора дыхательная цепь не сможет эффективно регенерировать NAD+ и FAD, необходимые циклу.
- 7 — A. Цикл зависит от оборота окисленных и восстановленных коферментов. Если переносчики остаются восстановленными, новые электроны принимать некому, и поток реакций уменьшается.
- 8 — C. Главный результат цикла — восстановленные коферменты, которые затем отдают электроны дыхательной цепи. Прямое фосфорилирование на один оборот даёт лишь одну молекулу GTP или ATP в зависимости от ткани и организма.
- 9 — D. Два углерода ацетильной группы и четыре углерода оксалоацетата формируют шестичленное соединение — цитрат. Именно от него происходит одно из названий пути: цикл лимонной кислоты.
- 10 — C. Большинство ферментов цикла растворимы в матриксе, но сукцинатдегидрогеназа связана с внутренней мембраной. Поэтому она физически объединяет реакцию цикла с переносом электронов в дыхательной цепи.
- 11 — A. Оксалоацетат нужен для первой конденсации и должен регенерироваться. Его дефицит создаёт узкое место даже при наличии ацетил-КоА.
- 12 — B. Для одного оборота характерно восстановление трёх NAD+ и одного FAD. Чтобы связать данные именно с циклом окончательно, полезно дополнительно учитывать образование CO2 и регенерацию оксалоацетата.
- 13 — A. Метаболические пути регулируются обратной связью и энергетическим состоянием клетки. Когда продукты энергии и восстановления накоплены, активность некоторых регулирующих ферментов снижается.
- 14 — B. Смысл циклического пути именно в восстановлении исходного акцептора. Дополнительные реакции действительно могут пополнять промежуточные соединения, но каждый нормальный оборот сам регенерирует оксалоацетат.
- 15 — C. Цикл находится в центре метаболической сети: часть промежуточных соединений отводится на синтез других молекул и затем пополняется. Это не отменяет его главной роли в окислении ацетильных групп.
- 16 — D. Эти этапы образуют функциональную пару: цикл восстанавливает NAD+ и FAD, а дыхательная цепь окисляет NADH и FADH2. Поэтому нарушение одного процесса отражается на другом.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.