ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ. (i) Τι είδους αναερόβια αναπνοή κάνει ο αθλητής;

Transcript

1 ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΑΝΑΠΝΟΗ 1. (α) Για την παραγωγή 1 mol ATP από την ADP και Pi απαιτείται ενέργεια 30 KJ. Η πλήρης οξείδωση 1 mol γλυκόζης σε CO 2 και H 2 O αποδίδει 38 mol ATP. Γνωρίζοντας ότι η πλήρης οξείδωση 1 mol γλυκόζης ελευθερώνει 3000 KJ περίπου, να υπολογίσετε: (i) Την ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ATP κατά τη διάρκεια του καταβολισμού 1 mol γλυκόζης. (ii) Το ποσοστό της χημικής ενέργειας που προήλθε από την οξείδωση της γλυκόζης και αποθηκεύτηκε σε μόρια ATP. (iii) Το ποσό της χημικής ενέργειας που προήλθε από την οξείδωση της γλυκόζης και μετατράπηκε σε θερμότητα. (β) Οι μύες ενός αθλητή του αγωνίσματος 100 μέτρων αναπνέουν και αναερόβια κατά τη διάρκεια του αγωνίσματος. (i) Τι είδους αναερόβια αναπνοή κάνει ο αθλητής; (ii) Γιατί ο αθλητής αναπνέει βαθιά και γρήγορα μετά το τέλος του αγωνίσματος; (γ) Με βάση το διπλανό σχεδιάγραμμα που δείχνει μέρος της εσωτερικής μεμβράνης του μιτοχονδρίου, να περιγράψετε τη διαδικασία που φαίνεται. 2. To σχεδιάγραμμα δείχνει την τελική οξείδωση-χημειώσμωση της αερόβιας αναπνοής. (α) Με βάση το σχεδιάγραμμα να εξηγήσετε πώς γίνεται η οξειδωτική φωσφορυλίωση με τη διαδικασία της χημειώσμωσης. (β) Τι είναι η αναπνευστική αλυσίδα; (γ) Γιατί νομίζετε ότι είναι σημαντική για έναν αθλητή η μεταφορά του μεγαλύτερου μέρους του γαλακτικού οξέος, που παράγεται κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης, από τους μυς στα κύτταρα του ήπατος; (δ) Ποιος είναι ο ρόλος του οξαλοξικού οξέος στον κύκλο του Krebs; (ε) Αφού μελετήσετε την πιο κάτω πειραματική διάταξη, να απαντήσετε στα ερωτήματα: (i) Τι θα παρατηρήσετε στο ασβεστόνερο μετά από μερικές ώρες; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (ii) Πόσο είναι το ενεργειακό κέρδος από τον καταβολισμό ενός μορίου γλυκόζης κατά τη βιοχημική αυτή διαδικασία που παρατηρείται στην κωνική φιάλη;

2 3. (α) Τι είναι η γλυκόλυση; Σε ποιο μέρος του κυττάρου γίνεται; (β) Να γράψετε τη γενική εξίσωση της γλυκόλυσης. (γ) Αφού κατά τη γλυκόλυση υπάρχει κέρδος δύο μορίων ΑΤΡ, γιατί οι αερόβιοι οργανισμοί δεν μπορούν να διατηρηθούν στη ζωή χωρίς τα επόμενα στάδια της αναπνοής; (δ) Ποιο είναι το ένζυμο που συμμετέχει στην αλκοολική ζύμωση και ποιος είναι ο ρόλος του στη διαδικασία αυτή; 4. Το σχεδιάγραμμα αναφέρεται στις διαδικασίες της αναερόβιας αναπνοής. (α) Να ονομάσετε τις ουσίες Α, Β, Γ και Δ. (β) Ποιο είναι το ενεργειακό κέρδος, σε μόρια ΑΤΡ, κατά το σχηματισμό των προϊόντων Β και Δ από την ουσία Α; (γ) Σε ποια περίπτωση η ουσία Β παράγεται στον άνθρωπο και γιατί; 5. (α) Ένα μόριο γλυκόζης μπαίνει σε αλκοολική ζύμωση. Να περιγράψετε την πορεία των χημικών αντιδράσεων μέχρι τέλους. (β). Πώς εξηγείται το γεγονός ότι ο άνθρωπος ενώ κάνει γαλακτική ζύμωση, δεν μπορεί να κάνει και αλκοολική; (γ). Γιατί μέσα σε ένα αχυρώνα επικρατεί ζεστασιά; (δ). Τι είναι η εξοκινάση και ποιος ο ρόλος της;

3 6. Το σχήμα δείχνει οργανίδιο της κυτταρικής αναπνοής. (α) Ποιο οργανίδιο δείχνουν τα πιο πάνω σχήματα; Με τι αντιστοιχούν τα γράμματα Α Δ; (β) Να γράψετε μια βιοχημική διεργασία που γίνεται στο χώρο Α και τα αποτελέσματά της; (γ) Ποιος είναι ο διπλός ρόλος της ΑΤΡ-συνθετάσης στο συγκεκριμένο οργανίδιο;

4 7. Να μελετήσετε το σχεδιάγραμμα και να απαντήσετε στις πιο κάτω ερωτήσεις: (α) Ποια διαδικασία παριστάνεται από το σχεδιάγραμμα; (β) Ονομάστε τις βιοχημικές διαδικασίες που συντελούνται στο 1 και στο 2. (γ) Σε ποιο μέρος του κυττάρου γίνεται η διαδικασία αυτή; (δ) Να περιγράψετε το επόμενο στάδιο το οποίο γίνεται στην παρουσία οξυγόνου. (ε) Μπορεί να διατηρηθεί στη ζωή ο ανθρώπινος οργανισμός μόνο με τη διαδικασία που φαίνεται στο σχεδιάγραμμα; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 8. (α) Τι ονομάζουμε κυτταρική αναπνοή; (β) Σε ποια μέρη του κυττάρου γίνεται η κυτταρική αναπνοή; (γ) Ποιος είναι ο ρόλος του καθενός από τα ακόλουθα στην κυτταρική αναπνοή; (i) NAD + (ii) Κυτταροχρώματα (iii) Οξυγόνο (δ) Να ονομάσετε τις διαδικασίες που γίνονται στους μυς ενός αθλητή (i) στην απουσία οξυγόνου και (ii) στην παρουσία οξυγόνου. Να αναφέρετε τα στάδια τα στάδια και τα τελικά προϊόντα σε κάθε περίπτωση. (ε) Πού βρίσκονται τα ένζυμα που συμμετέχουν στη γλυκόλυση και πού τα ένζυμα που συμμετέχουν στην αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων;

5 9. (α) (i) Να ονομάσετε τις χημικές ενώσεις Α, Β, Γ και Δ της αλκοολικής ζύμωσης που φαίνονται στο σχεδιάγραμμα. (ii) Σε ποιο μέρος του κυττάρου γίνεται η αλκοολική ζύμωση; (β) Να εξηγήσετε γιατί μπορεί να γίνει γαλακτική ζύμωση στα ανθρώπινα κύτταρα ενώ δεν μπορεί να γίνει αλκοολική ζύμωση. 10. Το σχεδιάγραμμα δείχνει συνοπτικά ορισμένες φάσεις της κυτταρικής αναπνοής μυϊκών κυττάρων. (α) Να ονομάσετε δυο προϊόντα της γλυκόλυσης εκτός του πυροσταφυλικού οξέος

6 (β) Να εξηγήσετε πως δημιουργείται το γαλακτικό οξύ στον μυϊκό ιστό 11. Το σχεδιάγραμμα παρουσιάζει συνοπτικά τα στάδια της κυτταρική αναπνοής σε μυϊκό ιστό. (α) Να ονομάσετε την ουσία Α. (β) Υπολογίστε τη συνολική παραγωγή ATP από τη διάσπαση ενός μορίου γλυκόζης σε αναερόβιες συνθήκες. (γ) Χρησιμοποιώντας τις πληροφορίες του σχεδιαγράμματος να υπολογίσετε την ποσότητα ATP που παράγεται στην αναερόβια αναπνοή ως ποσοστό της ποσότητας ATP που παράγεται κατά την αερόβια αναπνοή. 1. Το τελικό προϊόν της γλυκόλυσης είναι: Α. NADH Β. ακετυλοσυνένζυμο Α Γ. πυροσταφυλικό οξύ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

7 Δ. γαλακτικό οξύ Ε. αιθανόλη 2. Ποιο από τα πιο κάτω δεν είναι προϊόν ζύμωσης; Α. διοξείδιο του άνθρακα Β. οξυγόνο Γ. αιθανόλη Δ. γαλακτικό οξύ Ε. όλα τα πιο πάνω 3. Ποια διαδικασία στην αερόβια αναπνοή παράγει περισσότερη ATP; Α. η φωσφορυλίωση υποστρωματικού επιπέδου Β. η χημειώσμωση Γ. η αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού ξέος Δ. η γλυκόλυση Ε. ο κύκλος του Krebs 4. Ποιος είναι ο ρόλος του οξυγόνου στην αερόβια αναπνοή; Α. κανένας Β. αντιδρά με το ακετυλοσυνένζυμο Α στην αρχή του κύκλου του Krebs Γ. παράγεται κατά την οξείδωση του πυροσταφυλικού οξέος Δ. αντιδρά με το νερό κατά τη διαδικασία παραγωγής της ATP Ε. είναι ο τελικός δέκτης των ηλεκτρονίων στο τέλος της αλυσίδας μεταφοράς των ηλεκτρονίων 5. NADH παράγεται κατά: Α. τη γλυκόλυση Β. την οξείδωση του πυροσταφυλικού οξέος Γ. τον κύκλο του Krebs Δ. σε όλες τις πιο πάνω διαδικασίες Ε. σε καμιά από τις πιο πάνω διαδικασίες 6. Κατά τη διάρκεια της χημειώσμωσης στην κυτταρική αναπνοή, τα πρωτόνια αντλούνται: Α. έξω από το κύτταρο Β. στο κυτταρόπλασμα από τα μιτοχόνδρια Γ. από τη μήτρα του μιτοχονδρίου, στο μεσομεμβρανικό χώρο Δ. από το κυτταρόπλασμα στη μήτρα του μιτοχονδρίου Ε. από τον πυρήνα στα μιτοχόνδρια