Подробное решение параграф § 28 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Пасечник В.В., Каменский А.А., Рубцов A.M. Углубленный уровень 2019
Вопрос 1. Какова химическая природа АТФ?
Аденозинтрифосфат (АТФ) — это нуклеотид, состоящий из пуринового основания аденина, моносахарида рибозы и 3 — х остатков фосфорной кислоты.
Вопрос 2. Какие химические связи называются макроэргическими?
Макроэргическими называются связи между остатками фосфорной кислоты, так как при их разрыве выделяется большое количество энергии (в четыре раза больше, чем при расщеплении других химических связей).
Вопрос 3. В каких клетках самая высокая потребность в АТФ?
АТФ больше всего в тех клетках, где затраты ее велики (например, в клетках печени, поперечнополосатых мышц) — содержание может доходить до 0,5 %.
Вопрос 4. Какой процесс называют энергетическим обменом?
Энергетический обмен (катаболизм, или диссимиляция) — процесс разложения сложных веществ на более простые, сопровождающийся выделением энергии, а также запасанием её в форме химических связей универсального соединения — энергоносителя АТФ.
Вопрос 5. Какой путь проходит молекула глюкозы в ходе анаэробного расщепления? Каков результат этого процесса?
Глюкоза расщепляется на две молекулы трёхуглеродных сахаров, а затем, в результате окисления этих сахаров до молочной кислоты или пировиноградной кислоты (зависит от количества О2), образуется АТФ. Чистый энергетический выход гликолиза составляет 2 молекулы АТФ на 1 молекулу глюкозы.
Конечными продуктами гликолиза являются пировиноградная кислота, НАД восстановленный (НАДН) и 2 молекулы АТФ.
Вопрос 6. Как проходит энергетический обмен у микроорганизмов? В чём его особенности?
По аналогии с гликолизом протекают процессы брожения у различных микроорганизмов. Например, в большинстве растительных клеток, а также в клетках некоторых грибов (дрожжей) происходит спиртовое брожение, при котором молекула глюкозы в анаэробных условиях превращается в этиловый спирт и С02:
С6Н1206 + 2Н3Р04 + 2 АДФ → 2С2Н5ОН + 2СО2 + 2АТФ + 2Н20.
Существуют и такие микроорганизмы, в клетках которых в анаэробных условиях образуются не молочная кислота и не этиловый спирт, а, например, уксусная кислота или ацетон и т. д. Однако во всех этих случаях распад одной молекулы глюкозы, так же как и в случае гликолиза, приводит к запасанию двух молекул АТФ.
В результате ферментативного бескислородного расщепления глюкоза распадается не до конечных продуктов (С02 и Н20), а до соединений, которые ещё богаты энергией и, окисляясь далее, могут дать её в больших количествах (молочная кислота, этиловый спирт и др.).
Вопрос 7. Используя интернет — ресурсы и дополнительные источники информации, подготовьте презентацию о роли различных видов брожения в хозяйственной деятельности человека.
При сбраживании органических соединений образуются различные органические кислоты (молочная, масляная, муравьиная, пропионовая, уксусная, янтарная), спирты (этиловый, бутиловый, пропиловый), ацетон, СО2, Н2 и др. Обычно в процессе брожения образуется несколько продуктов. В зависимости от того, какие продукты преобладают или являются особенно характерными, различают спиртовое, молочнокислое, муравьинокислое, маслянокислое, ацетонобутиловое, пропионовокислое и другие виды брожения. Брожение широко применяется в хозяйственной деятельности человека.
В течение многих веков спиртовое брожение используется в виноделии, пивоварении, выпечке хлеба, производстве спирта, получения кваса и некоторых кисломолочных продуктов (кефира, кумыса и др.) (а в последнее время — при получении топлива).
Молочнокислое брожение находит широкое применение в различных отраслях хозяйственной деятельности человека: в процессе приготовления кисломолочных продуктов, сырокопченых и сыровяленых колбас, квашения овощей и фруктов, в хлебопечении, для силосования кормов, биологической выделки кож, получения чистой молочной кислоты, которая используется в качестве консервантов пищевой и косметической промышленности, как добавка к пищевым продуктам, в производстве пластмасс.
Бактерии рода Clostridium, осуществляющие маслянокислое и ацетонобутиловое брожение, находят практическое применение. Их используют в производстве масляной кислоты, необходимой для парфюмерной промышленности, а также для получения в промышленном масштабе ацетона и бутанола.
Многие органические кислоты получают в промышленных масштабах с помощью грибов, осуществляющих неполное окисление.
Пропионовокислое брожение — в сыроделии и т. д.
Вопрос 8. Почему в спортивных комплексах и фитнес — центрах есть сауны?
За счет повышения температуры тела в сауне можно замедлить синтез молочной кислоты и быстрее вывести её из организма. Это связано со следующими факторами: разжижение крови и макроэлементов под воздействием температуры; ускорение обмена веществ в процессе терморегуляции; молочная кислота частично дегидратируется, что снижает её негативное воздействие на организм.
В процессе тренировки наш организм испытывает серьезный стресс, который запускает механизм супервосстановления. Сауна же помогает избавиться от стресса. В сауне организм вырабатывает эндорфины (не путать с дофамином), что ведет к снижению катаболического фактора в краткосрочной перспективе и выступает профилактикой перетренированности.
Но сауна после тренировок может и негативно повлиять на организм.
Ресинтез белка и гликогена замедляется, что ухудшает восстановление и практически полностью нивелирует эффект закрытия белкового — углеводного окна.
В сауне усугубляется нарушенный водно — солевой баланс. Даже при употреблении достаточного количества жидкости во время, до и после тренировки, вы не получаете нужного количества минералов и солей. Они восстанавливаются в течение следующих 1 — 2 дней только в результате приема пищи. В случае с сауной вы усугубляете этот эффект, поскольку выводите остаток солей с дополнительным потом, который неизбежно выделяется в процессе пребывания в чрезмерно жарком помещении. Все это чревато деминерализацией организма и другими малоприятными последствиями.