Урок 5. Тестовые задания (60 вопросов)

сложных; окисление.

Два направления связаны общей сетью.

Анаболизм: из простых веществ образуются сложные, энергия расходуется; примеры — синтез белка или фотосинтез. Катаболизм: сложные вещества расщепляются и окисляются, энергия высвобождается и переносится на АТФ/восстановленные коферменты; пример — клеточное дыхание.

Критерии — направление и энергетика.

Анаболизм: синтез белка, гликогена, липида. Катаболизм: гликолиз, клеточное дыхание.

Синтез увеличивает сложность, катаболизм извлекает энергию.

ДАБВГ.

Сначала мономеры и гликолиз, затем митохондриальные этапы.

цитозоль; матрикс; внутренняя.

Компартменты разделяют этапы.

Аминокислоты; моносахариды; глицерин и жирные кислоты.

Гидролиз даёт мономеры/компоненты.

2; 2; 2.

Чистый выход учитывает 4 синтезированных и 2 затраченных АТФ.

Исходное вещество — глюкоза; затрачиваются 2 АТФ, синтезируются 4 АТФ; образуются 2 пирувата, 2 NADH и чистые 2 АТФ. Кислород непосредственно в реакциях гликолиза не участвует.

24 АТФ.

12 × 2.

окисленные; восстановленные; электроны.

Переносчики связывают окисление субстрата с цепью.

1–Г; 2–В; 3–А; 4–Б.

Строение митохондрии соответствует этапам.

Кислород; вода.

O₂ принимает электроны и H⁺.

H⁺; АТФ-синтазу.

Градиент соединяет цепь и фосфорилирование.

ДГБАВ.

Электроны создают градиент, градиент приводит фермент в действие.

Молочнокислое: лактат, CO₂ не выделяется. Спиртовое: этанол и CO₂.

Оба пути регенерируют NAD⁺.

234.

Брожение поддерживает гликолиз и имеет характерные продукты.

2; гликолиза.

Само восстановление пирувата АТФ не добавляет.

Сначала растёт частота столкновений и скорость ферментативных реакций; затем ферменты денатурируют и мембраны повреждаются.

Кристы; комплексы дыхательной цепи и АТФ-синтаза.

266 АТФ.

7 × 38.

1–Б; 2–А; 3–Г; 4–В.

Продукты отмечают переход между этапами.

O₂ не участвует в реакциях гликолиза, но NAD⁺ восстанавливается до NADH. Без возврата NAD⁺ окислительный этап гликолиза остановится; брожение регенерирует NAD⁺.

Кислород связан с гликолизом косвенно через переносчики.

18 пируватов, 18 АТФ, 18 NADH.

Коэффициенты 2:2:2 на глюкозу.

Матрикс находится внутри внутренней мембраны. Кристы — её складки. В матриксе протекает цикл Кребса; дыхательная цепь и АТФ-синтаза находятся во внутренней мембране. Протоны переносятся из матрикса в межмембранное пространство; возвращаясь через АТФ-синтазу, они обеспечивают синтез АТФ.

Четырёхуглеродный акцептор ацетильной группы регенерируется в конце последовательности и снова принимает ацетил-КоА.

ВГАДБ. В матриксе образуется NADH; он окисляется на комплексе I. Далее электроны проходят через убихинон, комплекс III и цитохром c к комплексу IV, где кислород восстанавливается до воды.

Увеличивается площадь внутренней мембраны и число комплексов дыхательной цепи/АТФ-синтазы, если обеспечены субстраты и кислород.

Структурное преимущество имеет ограничения.

Потребление O₂ снизится; NADH накопится, NAD⁺ уменьшится; градиент H⁺ и синтез АТФ снизятся.

Блок в конце останавливает поток выше по цепи.

Субстратное — прямой перенос фосфата с промежуточного соединения на АДФ; окислительное — синтез АТФ за счёт протонного градиента, созданного цепью.

Различаются непосредственные источники энергии.

10 АТФ гликолиза; 180 — остальные этапы модели.

По 2 и 36 на глюкозу.

Жиры более восстановлены и содержат относительно меньше кислорода; для полного окисления их электронов требуется больше внешнего O₂.

Химическая восстановленность объясняет газообмен.

В исследованном диапазоне скорость росла до 40 °C, затем снизилась; вероятно, при 50 °C повреждались ферменты и мембраны.

Вывод и механизм разделены.

Дрожжи выделяют CO₂; пузырьки газа удерживаются в структуре теста и увеличивают его объём.

Применение выводится из продукта пути.

1–АГ; 2–АБ; 3–ВД.

Брожения объединяет регенерация NAD⁺.

Иначе протоны вернутся в матрикс в обход АТФ-синтазы, градиент рассеется и синтез АТФ снизится.

RQ = 0,8. Значение совместимо со смешанным использованием субстратов/значительным вкладом жиров, но не доказывает конкретный субстрат.

Показатель косвенный.

Зависимая — смещение капли/изменение объёма за время; контроль — термически убитые семена равной массы; движение отражает поглощение O₂ при удалении CO₂.

Интерпретация зависит от поглотителя.

Объём газа и скорость ферментативного дыхания зависят от температуры; иначе она станет смешивающим фактором.

H⁺ возвращаются в матрикс в обход АТФ-синтазы, градиент рассеивается. Цепь ускоряется, пытаясь восстановить градиент, потребляя O₂, но энергия превращается в тепло.

Разобщение отделяет цепь от синтеза АТФ.

Скорость гликолиза и образования NADH/пирувата может временно превышать способность митохондрий окислять их; восстановление пирувата регенерирует NAD⁺.

Пути определяются скоростью потоков, а не абсолютным отсутствием O₂.

Независимая — температура; зависимая — поглощение O₂ за время. Контроль — термически убитые семена; одинаковы масса, вид, стадия, объём камеры, время и поглотитель CO₂. Независимые повторы; скорость на грамм в минуту.

План должен отделять биологический эффект от физики газа.

Поглощаемый O₂ частично заменялся выделяемым CO₂, поэтому суммарный объём менялся мало. Без поглотителя смещение не равно потреблению O₂.

Газовый баланс зависит от двух потоков.

На кристах находятся дыхательная цепь и АТФ-синтаза; их площадь/целостность нужна для градиента. Гликолиз идёт в цитозоле и напрямую от крист не зависит.

Локализация определяет избирательный эффект.

Электроны FADH₂ входят в цепь ниже первого протон-перекачивающего комплекса, поэтому их путь сопряжён с перекачкой меньшего числа H⁺ и меньшим синтезом АТФ.

Положение входа определяет энергетический эффект.

8×38 + 5×2 = 304 + 10 = 314 АТФ.

Брожение не добавляет АТФ сверх гликолиза.

Сравнивают контроль с растворителем, ингибитор и разобщитель. Измеряют скорость потребления O₂, синтез АТФ и тепловыделение, контролируют число и жизнеспособность клеток, субстраты и температуру. Ингибитор конечного участка цепи снижает потребление O₂ и окислительный синтез АТФ. Разобщитель рассеивает протонный градиент: синтез АТФ снижается, а при заданных условиях дыхание обычно ускоряется и большая доля энергии рассеивается как тепло. Вывод делают по сочетанию показателей.

Поступление пирувата для образования ацетил-КоА снижается, поэтому замедляются цикл Кребса и снабжение дыхательной цепи электронами; потребление O₂ уменьшается. Восстановление пирувата до лактата регенерирует NAD⁺, позволяя гликолизу временно сохраняться или усиливаться. При доступности других топлив итог для дыхания мог бы быть иным.

Блок конечного переноса электронов останавливает окисление NADH; дефицит NAD⁺ ограничивает дегидрогеназы цикла, поэтому цикл замедляется.

Связываем цепь и матрикс через переносчик.

Есть транспортные затраты и разные челночные системы, протонные утечки, неполное сопряжение, использование градиента для транспорта, разные коэффициенты P/O.

Школьная цифра — расчётная модель.

Белок проводит H⁺ в матрикс в обход АТФ-синтазы; энергия градиента рассеивается как тепло, а окисление субстратов продолжается.

Мембранная утечка превращает энергию в тепло.

Субстратное идёт в растворимой ферментной реакции и не требует мембраны/прямого O₂. Окислительное требует целой внутренней мембраны, цепи и в аэробном дыхании кислорода как акцептора.

Механизмы различаются непосредственным источником энергии.

NADH передаёт электроны комплексу I; электроны FADH₂, связанного с сукцинатдегидрогеназой, поступают через комплекс II. Далее электроны проходят через убихинон, комплекс III, цитохром c и комплекс IV к O₂, образуя воду. Комплексы I, III и IV сопрягают перенос электронов с перемещением H⁺ из матрикса. Обратный поток H⁺ через АТФ-синтазу обеспечивает синтез АТФ. Внутренняя мембрана размещает эти комплексы и разделяет компартменты, удерживая градиент.

Специальные переносчики используют градиенты/обмен для доставки АДФ и Pi; без транспорта субстратов АТФ-синтаза не сможет поддерживать синтез, даже при наличии H⁺-градиента.

Дать равным группам проростков разные доступные субстраты, измерять CO₂ и O₂ одновременно, нормировать на массу и время; контроль без добавки. Ограничения: смешанные внутренние запасы, рост, неполное окисление.

RQ требует двух газовых измерений.

Некоторые субстраты содержат больше кислорода и при их превращениях выделяется относительно много CO₂; при синтезе жиров из углеводов газовые потоки также меняются. RQ не равен простой метке одного субстрата.

Показатель зависит от сети процессов.

Разные масса активной ткани и вода влияют на число клеток, диффузию и скорость; нужно нормировать на сухую/живую массу и стандартизировать влажность.

Смешивающие факторы искажают причинный вывод.

При O₂ работает дыхательная цепь и окислительное фосфорилирование, субстрат окисляется полнее до CO₂ и H₂O. При брожении энергия остаётся в этаноле, выход — 2 АТФ гликолиза.

Полнота окисления определяет выход.

Лактат транспортируется, окисляется мышцами и сердцем или используется печенью для синтеза глюкозы; он является метаболитом и переносчиком углерода/восстановительного эквивалента.

Продукт одного пути может стать субстратом другого.

H⁺ утекают, градиент снижается; цепь и потребление O₂ могут усиливаться, но энергия рассеивается как тепло, АТФ не синтезируется через дефектный фермент.

Случай сочетает разобщение и потерю катализа.

Глюкоза окисляется в гликолизе, окислении пирувата и цикле; электроны переходят на NADH/FADH₂, затем по дыхательной цепи создают H⁺-градиент; АТФ-синтаза образует АТФ; её гидролиз вызывает конформационные изменения насоса и перенос ионов против градиента.