«Гликолиз»: тест по биологии для 9–11 классов с разбором ответов
Гликолиз легко выучить как набор цифр, но полезнее понять его баланс: клетка сначала вкладывает АТФ, затем расщепляет шестиуглеродный субстрат на две трёхуглеродные ветви и возвращает вложенную энергию с чистой прибылью. Вопросы ниже постепенно переходят от терминов к прогнозу того, что произойдёт при изменении условий.
Содержание статьи5 разделов
Компактная таблица: понятие → признак → функция
| Понятие | Признак | Зачем нужно |
|---|---|---|
| Гликолиз | Цитозольный путь распада глюкозы | Даёт пируват, ATP и NADH |
| NAD+ | Окисленная форма переносчика | Принимает электроны и восстанавливается до NADH |
| Субстратное фосфорилирование | Прямая передача фосфата | Образует ATP без участия дыхательной цепи |
| Пируват | Трёхуглеродный продукт | Может направляться в аэробное окисление или пути регенерации NAD+ |
Основная проверка
Открытые мини-задания без автоматического балла
-
Почему чистая прибыль гликолиза равна двум ATP, хотя в реакциях образуются четыре?
Критерий хорошего ответа: Нужно указать расход двух ATP в подготовительной фазе и различить валовой и чистый выход.
-
Что произойдёт с гликолизом, если NADH не сможет окисляться обратно до NAD+?
Критерий хорошего ответа: Нужно связать исчерпание NAD+ с остановкой окислительного этапа гликолиза.
-
Почему отсутствие митохондрий не делает клетку полностью неспособной синтезировать ATP?
Критерий хорошего ответа: Укажите субстратное фосфорилирование в цитозольном гликолизе и приведите пример зрелых эритроцитов.
Три вопроса для устного самоконтроля
- Чем валовой выход ATP отличается от чистого?
- Почему гликолиз может идти без кислорода, но не может бесконечно идти без регенерации NAD+?
- Какие продукты гликолиза связывают его с последующими энергетическими путями?
Что повторить по ошибкам
1, 14, 17–18 — углеродный скелет и последовательность; 3–5, 9, 13 — энергетический баланс и субстратное фосфорилирование; 6–8, 10, 12, 16 — NAD+/NADH и независимость от прямого расходования O2; 11 — связь гликолиза со строением клетки; 15 — регуляция.
Ключ и объяснения
- 1 — C. Шестиуглеродная глюкоза в ходе гликолиза преобразуется в две трёхуглеродные молекулы пирувата. Полное удаление углерода в виде CO2 происходит на последующих этапах, а не в самом гликолизе.
- 2 — A. Ферменты гликолиза находятся в цитозоле, поэтому этот этап не требует митохондриального матрикса. Это объясняет, почему клетки без митохондрий всё ещё могут получать ATP через гликолиз.
- 3 — D. В начале пути ATP вкладывается в фосфорилирование промежуточных соединений. Эти две затраты затем перекрываются четырьмя образованными ATP во второй половине пути.
- 4 — B. После расщепления молекулы путь идёт по двум одинаковым трёхуглеродным ветвям, и на каждой образуется по две ATP. Поэтому валовой выход равен четырём, а чистый — двум ATP.
- 5 — B. Клетка получает четыре ATP, но две из них компенсируют начальные энергетические вложения. Следовательно, чистый баланс — плюс две ATP.
- 6 — D. На этапе окисления триозофосфата NAD+ принимает электроны и превращается в NADH. На одну глюкозу формируются две молекулы NADH.
- 7 — A. NAD+ нужен как доступный акцептор электронов. Если его окисленная форма не регенерируется, соответствующий окислительный этап гликолиза не сможет продолжаться.
- 8 — C. О2 не является реагентом гликолитических реакций. Однако дальнейшая судьба NADH и пирувата зависит от того, какие последующие пути доступны клетке.
- 9 — A. Гликолиз содержит реакции, где высокоэнергетический фосфат переносится с промежуточного вещества на ADP. Для этого не нужна АТФ-синтаза митохондрий.
- 10 — C. Проблема при отсутствии аэробного дыхания возникает не из-за прямой потребности гликолиза в O2, а из-за необходимости возвращать NADH в форму NAD+. Ферментация — один из способов такой регенерации.
- 11 — D. Зрелые эритроциты не имеют митохондрий и не могут проводить митохондриальное окислительное фосфорилирование. Поэтому цитозольный гликолиз обеспечивает их энергетические потребности.
- 12 — B. В гликолизе есть конкретная реакция окисления, требующая NAD+. Дефицит окисленной формы переносчика останавливает поток независимо от того, сколько глюкозы доступно.
- 13 — A. Подготовительная фаза требует энергетических вложений, чтобы сделать молекулу более реакционноспособной и подготовить её к расщеплению. Поэтому валовой синтез и чистая прибыль — разные величины.
- 14 — D. Гликолиз перестраивает углеродный скелет, но не декарбоксилирует его. Поэтому CO2 не является продуктом собственно гликолиза.
- 15 — C. Метаболический путь регулируется в соответствии с энергетическими потребностями клетки. Высокий энергетический заряд часто служит сигналом не расходовать глюкозу слишком быстро.
- 16 — B. Наличие субстрата недостаточно: нужен и оборот коферментов. Клетка A поддерживает окислительно-восстановительный цикл, тогда как в клетке B NAD+ быстро становится лимитирующим.
- 17 — D. После подготовительной фазы шестиуглеродный субстрат делится на две трёхуглеродные молекулы, которые сходятся к одному типу дальнейших реакций. Поэтому реакции второй половины идут фактически дважды на исходную глюкозу.
- 18 — A. Гликолиз — первый модуль большого энергетического пути, а не полный цикл окисления глюкозы. Его продукты несут и углеродный скелет, и восстановительную энергию для последующих процессов.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.