Тест по биологии: Пластический и энергетический обмен (9 класс)
Тест по биологии «Пластический и энергетический обмен» для 9 класса — это проверочная работа, предназначенная для оценки понимания учащимися фундаментальных процессов жизнедеятельности организма. Задания охватывают понятия пластического и энергетического обмена, роль ферментов, витаминов, а также влияние питания и образа жизни на метаболизм человека.
1
Как называется совокупность всех химических реакций, происходящих в организме?
Правильный ответ:
Обмен веществПояснение:
Обмен веществ, или метаболизм, представляет собой комплекс всех химических реакций, происходящих в живом организме. Эти реакции обеспечивают его жизнедеятельность, рост, развитие, поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаза) и адаптацию к изменяющимся условиям окружающей среды. Обмен веществ включает два основных, тесно взаимосвязанных процесса: пластический (анаболизм) и энергетический (катаболизм). Без непрерывного обмена веществ и энергии жизнь организма невозможна. Фотосинтез и хемосинтез – это специфические метаболические пути, характерные для автотрофных организмов, а транспирация – процесс испарения воды растениями.2
Какой процесс обмена веществ связан с построением собственных молекул и органоидов (биосинтезом), делением клеток и ростом организма?
Правильный ответ:
Пластический обменПояснение:
Пластический обмен, также известный как анаболизм или биосинтез, является одной из двух составляющих общего обмена веществ. Этот процесс характеризуется синтезом (образованием) сложных органических веществ, таких как белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты, из более простых молекул. Для осуществления этих реакций синтеза требуется энергия, которая поступает в основном от энергетического обмена. Пластический обмен лежит в основе роста, развития, восстановления тканей и постоянного обновления клеточных структур. Примером может служить синтез собственных белков организма из аминокислот, полученных с пищей.3
Как называется процесс обмена веществ, в ходе которого происходит разрушение (распад) питательных веществ до простых соединений с высвобождением энергии?
Правильный ответ:
Энергетический обменПояснение:
Энергетический обмен, или катаболизм, является второй основной составляющей общего обмена веществ. Этот процесс включает реакции распада сложных органических молекул, полученных с пищей (белков, жиров, углеводов), до более простых соединений. Главная цель энергетического обмена – высвобождение энергии, которая запасена в химических связях этих молекул. Высвобожденная энергия частично рассеивается в виде тепла, а частично запасается в форме высокоэнергетических соединений, главным из которых является аденозинтрифосфат (АТФ). Если в клетках возникает потребность в энергии, то АТФ распадается, и при этом выделяется энергия, за счёт которой и протекают различные процессы жизнедеятельности. Фотосинтез – это синтез органических веществ растениями, а дегидратация – потеря воды.4
В какой форме запасается значительная часть энергии, высвобождающейся в процессе энергетического обмена?
Правильный ответ:
В виде АТФПояснение:
Энергетический обмен представляет собой цепь реакций распада питательных веществ, сопровождающихся высвобождением энергии. Часть этой энергии рассеивается в виде тепла, что важно для поддержания постоянной температуры тела. Однако значительная её часть аккумулируется в клетках в виде особого высокоэнергетического соединения – аденозинтрифосфата (АТФ). АТФ является универсальным источником энергии для всех клеточных процессов, выступая в роли “энергетической валюты” клетки. Энергия, запасённая в макроэргических связях АТФ, может быть быстро высвобождена для обеспечения таких процессов, как мышечное сокращение, активный транспорт веществ, синтез новых молекул и передача нервных импульсов.5
Что происходит с АТФ, когда в клетках возникает потребность в энергии?
Правильный ответ:
Она распадается, выделяя энергиюПояснение:
Аденозинтрифосфат (АТФ) является главной молекулой-аккумулятором энергии в клетках. Энергия, высвобождающаяся в процессе энергетического обмена, запасается в высокоэнергетических фосфатных связях АТФ. Когда клетке требуется энергия для выполнения какой-либо работы (например, мышечного сокращения, активного транспорта ионов, синтеза белков), молекула АТФ распадается, как правило, до АДФ (аденозиндифосфата) и неорганического фосфата. При этом происходит разрыв одной из макроэргических связей, сопровождающийся выделением значительного количества энергии, которая и используется для обеспечения различных процессов жизнедеятельности. Затем АДФ вновь фосфорилируется до АТФ.6
Из скольких видов аминокислот состоят белки организма человека?
Правильный ответ:
Приблизительно 20 видовПояснение:
Белки являются основным строительным материалом всех клеток и тканей организма, а также выполняют множество других жизненно важных функций (ферментативная, транспортная, защитная и др.). В состав белков организма человека входит приблизительно 20 различных видов аминокислот. Эти аминокислоты соединяются в строго определённом порядке, формируя длинные полипептидные цепочки. Последовательность аминокислот в цепочке определяет уникальную пространственную структуру и функцию каждого белка. Из этих 20 аминокислот около 9-10 являются незаменимыми, то есть не могут быть синтезированы организмом человека и должны поступать с пищей.7
Во что распадаются белки пищи в желудочно-кишечном тракте перед всасыванием?
Правильный ответ:
В отдельные аминокислотыПояснение:
Процесс пищеварения направлен на расщепление сложных органических молекул пищи до более простых, которые могут быть усвоены организмом. Белки пищи, поступающие в желудочно-кишечный тракт, под действием пищеварительных ферментов (пепсина в желудке, трипсина и химотрипсина в тонком кишечнике) распадаются до отдельных аминокислот. Именно в виде этих элементарных строительных блоков аминокислоты всасываются ворсинками тонкого кишечника в кровяное русло. Затем кровь разносит их к отдельным клеткам организма, где из них происходит синтез новых белков, свойственных человеку, в соответствии с генетической информацией. Глюкоза – продукт распада углеводов, жирные кислоты – жиров, а нуклеиновые кислоты – это другой класс соединений.8
Какой ядовитый продукт образуется при распаде аминокислот в организме?
Правильный ответ:
АммиакПояснение:
При распаде аминокислот в организме, особенно при их окислении для получения энергии или преобразовании в другие соединения, образуется ряд продуктов. Одним из таких продуктов, который является высокотоксичным для организма, особенно для центральной нервной системы, является аммиак (NH3). Организм имеет эффективные механизмы для его обезвреживания. В клетках печени аммиак быстро превращается в гораздо менее токсичное соединение – мочевину. Мочевина затем выводится из организма через почки в составе мочи. Углекислый газ и вода также являются конечными продуктами распада, но они не являются ядовитыми и выводятся другими путями.9
Куда поступают аминокислоты после всасывания в тонком кишечнике для синтеза новых белков?
Правильный ответ:
В кровяное русло, а затем разносятся к отдельным клеткам организмаПояснение:
После расщепления белков пищи до отдельных аминокислот в желудочно-кишечном тракте, эти аминокислоты всасываются через стенки ворсинок тонкого кишечника. В отличие от жиров, которые частично всасываются в лимфу, аминокислоты поступают непосредственно в кровяное русло. Кровь транспортирует эти аминокислоты к различным клеткам и тканям организма. Внутри клеток, согласно генетической информации, происходит синтез новых, собственных белков, необходимых для роста, обновления и функционирования организма. Этот процесс является ключевым аспектом пластического обмена.10
Какое количество энергии выделяется при окислении 1 г белка?
Правильный ответ:
17,2 кДжПояснение:
При окислении (сгорании) питательных веществ в организме происходит высвобождение энергии. Для белков это количество составляет 17,2 кДж (или 4,1 ккал) на каждый грамм. Важно отметить, что, хотя белки и являются источником энергии, организм редко использует их в больших количествах для покрытия своих энергетических затрат. Это связано с тем, что белки выполняют в организме другие, более приоритетные функции – являются основным строительным материалом для клеток и тканей, а также выполняют ферментативные, транспортные, защитные и регуляторные роли. Организм предпочитает использовать углеводы и жиры в качестве основных источников энергии. 4,1 ккал – это то же самое значение, но в других единицах измерения. 38,9 кДж – это энергия жиров.11
Какое минимальное количество белков должно поступать с пищей в организм человека в сутки?
Правильный ответ:
Не менее 40 гПояснение:
Белки являются незаменимыми компонентами питания, поскольку они поставляют аминокислоты, необходимые для синтеза собственных белков организма. Согласно тексту, в сутки с пищей в организм должно поступать не менее 40 г белков. При этом для полноценного обеспечения всех потребностей организма, особенно при активном образе жизни, рекомендуется потреблять 100-150 г белков. Недостаток белков в рационе приводит к нарушению пластического обмена, замедлению роста, снижению иммунитета и другим серьёзным проблемам со здоровьем. Поэтому обеспечение адекватного поступления белков является одним из ключевых принципов рационального питания.12
В каком виде всасываются углеводы ворсинками тонкого кишечника и попадают в кровь?
Правильный ответ:
В виде глюкозыПояснение:
Углеводы поступают в организм в различных формах (крахмал, гликоген, сахароза, фруктоза и др.), но для усвоения они должны быть расщеплены до простейших моносахаридов. Основным моносахаридом, который всасывается ворсинками тонкого кишечника и попадает непосредственно в кровь, является глюкоза. Глюкоза затем транспортируется к клеткам организма, где она используется в качестве основного источника энергии. Избыток глюкозы может быть превращён в гликоген для запасания в печени и мышцах. Таким образом, глюкоза – это универсальная форма углеводов, доступная для усвоения и использования организмом. Крахмал и сахароза – это сложные углеводы, а гликоген – запасная форма глюкозы.13
Во что превращается избыток углеводов в пище, и где он откладывается про запас?
Правильный ответ:
В полисахарид гликоген, откладывается в печениПояснение:
Организм обладает способностью запасать избыток энергии и питательных веществ. Когда в организм поступает большое количество углеводов с пищей, и они не могут быть сразу использованы для энергетических нужд, их избыток превращается в полисахарид гликоген. Гликоген является запасной формой глюкозы в животных организмах. Он откладывается про запас преимущественно в печени (до 300 г у человека) и в мышцах. Этот запас гликогена может быть быстро мобилизован и преобразован обратно в глюкозу, когда возникает потребность в энергии, например, между приёмами пищи или во время физической активности. Избыток углеводов также может превращаться в жиры, но гликоген – это основной и быстрый запас.14
Какое количество энергии выделяется при окислении 1 г углеводов?
Правильный ответ:
17,2 кДжПояснение:
Углеводы являются главным и наиболее предпочтительным источником энергии для организма. При окислении 1 грамма углеводов выделяется 17,2 кДж (или 4,1 ккал) энергии. Это такое же количество энергии, как и при окислении 1 грамма белков. Однако углеводы усваиваются быстрее и легче, что делает их основным “топливом” для клеток. Энергия, получаемая из углеводов, используется для обеспечения всех жизненных функций, включая работу мозга, который особенно чувствителен к дефициту глюкозы. 38,9 кДж – это энергия жиров, а 4,1 ккал – это то же значение, что и 17,2 кДж, но в других единицах измерения.15
Какое изменение содержания глюкозы в плазме крови приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели?
Правильный ответ:
Снижение с 0,1 до 0,05 %Пояснение:
Глюкоза является основным и практически единственным источником энергии для головного мозга. Мозг крайне чувствителен к изменению уровня глюкозы в крови. Нормальное содержание глюкозы в плазме крови составляет около 0,1%. Текст указывает, что даже относительно небольшое снижение концентрации глюкозы с 0,1% до 0,05% (состояние гипогликемии) приводит к серьёзным нарушениям функционирования центральной нервной системы. Это проявляется быстрой потерей сознания, развитием судорог и, в тяжёлых случаях, может привести к гибели. Это подчёркивает жизненную важность поддержания стабильного уровня глюкозы в крови, за что в основном отвечает печень.16
Какое минимальное количество углеводов необходимо получать с пищей взрослому человеку в сутки?
Правильный ответ:
Не менее 150 гПояснение:
Углеводы являются основным источником энергии для организма, особенно для мозга, который исключительно чувствителен к их недостатку. Для обеспечения нормального функционирования всех систем взрослому человеку необходимо получать с пищей не менее 150 г углеводов в сутки. Это количество обеспечивает базовые энергетические потребности организма. Однако при повышенной физической активности или в условиях интенсивной умственной работы потребность в углеводах может значительно возрастать. Важно также учитывать качество углеводов: предпочтение следует отдавать сложным углеводам (крахмал, пищевые волокна), а не простым сахарам.17
Что является соединениями, включающими в себя жирные кислоты и глицерин?
Правильный ответ:
ЖирыПояснение:
Жиры, или липиды, представляют собой класс органических соединений, которые являются важным компонентом пищи и играют ключевую роль в организме. Их основная химическая структура состоит из глицерина и жирных кислот, соединённых эфирной связью. Жиры выполняют множество функций: являются концентрированным источником энергии (в 1 г жира энергии в два раза больше, чем в 1 г белков или углеводов), входят в состав клеточных мембран, являются предшественниками некоторых гормонов и растворителями для жирорастворимых витаминов. Белки состоят из аминокислот, углеводы – из моносахаридов, а витамины – это разнородная группа биологически активных веществ.18
Куда всасываются жиры после переваривания в тонком кишечнике?
Правильный ответ:
В лимфатические капилляры ворсинок тонкого кишечникаПояснение:
Процесс всасывания жиров в тонком кишечнике имеет свои особенности, отличающиеся от всасывания углеводов и белков. После переваривания под действием ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника, а также при участии желчи, жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот. Эти продукты распада всасываются не напрямую в кровяное русло, а в лимфатические капилляры (так называемые млечные сосуды) ворсинок тонкого кишечника. Далее с током лимфы они попадают в грудной проток, а затем – в кровь. Эта особенность связана с их гидрофобной природой и необходимостью формирования специальных транспортных частиц (хиломикронов).19
Какое количество энергии выделяется при окислении 1 г жиров?
Правильный ответ:
38,9 кДжПояснение:
Жиры являются самым концентрированным источником энергии для организма. При окислении 1 грамма жиров высвобождается 38,9 кДж энергии. Если переводить в килокалории, это составляет 9,3 ккал. Это более чем в два раза больше энергии по сравнению с тем же количеством белков или углеводов (17,2 кДж или 4,1 ккал). Именно поэтому жиры являются важнейшим источником запасной энергии в организме. Значительная часть энергетических потребностей таких органов, как печень, мышцы, почки, покрывается за счёт окисления жиров. Мозг, однако, преимущественно использует глюкозу. Данные цифры подчёркивают высокую энергетическую ценность жиров.20
Какова средняя суточная потребность в жирах для человека?
Правильный ответ:
80-100 гПояснение:
Жиры являются незаменимым компонентом рациона, обеспечивающим организм энергией, участвующим в построении клеточных мембран и синтезе некоторых гормонов. Потребность в жирах определяется индивидуальными энергетическими потребностями организма в целом. Согласно тексту, в среднем суточная потребность в жирах для взрослого человека составляет 80-100 г. Это количество необходимо для покрытия энергетических затрат, поддержания нормального обмена веществ и обеспечения организма жирорастворимыми витаминами. Важно учитывать не только количество, но и качество потребляемых жиров, отдавая предпочтение полезным ненасыщенным жирам.
21
Какие органы преимущественно покрывают свои энергетические потребности за счёт окисления жиров, но НЕ мозг?
Правильный ответ:
Печень, мышцы, почкиПояснение:
Жиры являются концентрированным источником энергии и активно используются многими органами для покрытия своих энергетических потребностей. Текст указывает, что значительная часть энергетических потребностей печени, мышц и почек покрывается за счёт окисления жиров. Эти органы обладают способностью эффективно расщеплять жирные кислоты для получения АТФ. Однако мозг является исключением: он преимущественно использует глюкозу в качестве основного источника энергии. Это подчёркивает метаболическую специализацию различных тканей и органов, а также важность поддержания стабильного уровня глюкозы для функционирования центральной нервной системы. Селезёнка, лёгкие, кишечник, сердце, кожа и волосы также используют жиры, но текст выделяет именно печень, мышцы и почки как те, кто значительную часть потребностей покрывает.22
Какое среднее количество воды теряет организм человека в сутки?
Правильный ответ:
Около 2,0-2,5 лПояснение:
Вода является важнейшим компонентом организма, составляя около 60-70% от общей массы тела взрослого человека. Она непрерывно теряется организмом через различные пути: с мочой (почками), потом (кожей), выдыхаемым воздухом (лёгкими) и калом (кишечником). Согласно тексту, в сутки организм человека теряет около 2,0-2,5 л воды. Для поддержания водного баланса и нормального функционирования организма необходимо восполнять эти потери. Приблизительно такое же количество воды человек должен получать с питьём (около 1 л) и с пищей (около 1 л, так как многие продукты содержат значительное количество воды).23
Какое максимальное время человек без воды может прожить до быстрой гибели?
Правильный ответ:
Не более 5-6 днейПояснение:
Вода является абсолютно незаменимым компонентом для жизни, участвуя во всех биохимических реакциях, терморегуляции, транспорте веществ и поддержании структуры клеток. Организм человека крайне чувствителен к обезвоживанию. Дефицит воды приводит к быстрому нарушению жизненно важных функций. Текст указывает, что человек без воды может прожить не более 5-6 дней, после чего наступает быстрая гибель. Это подчёркивает, насколько критичным является поддержание водного баланса и регулярное поступление воды в организм для выживания. Продолжительность выживания без еды значительно дольше, чем без воды.24
Какое количество натрия должно поступать в организм человека в сутки с пищей и питьём?
Правильный ответ:
Не менее 4,4 гПояснение:
Натрий является одним из важнейших макроэлементов, необходимых для нормального функционирования организма. Он играет ключевую роль в поддержании водно-солевого баланса, осмотического давления, проведении нервных импульсов и сокращении мышц. Недостаток или избыток натрия может привести к серьёзным нарушениям. Согласно тексту, в сутки в организм человека должно поступать с пищей и питьём не менее 4,4 г натрия. Эта норма обеспечивает потребности организма в этом макроэлементе. Однако важно учитывать, что чрезмерное потребление натрия (например, с поваренной солью) может быть вредным для здоровья, способствуя развитию гипертонии.25
Какое количество железа должно поступать в организм человека в сутки?
Правильный ответ:
Не менее 0,2 гПояснение:
Железо является важным макроэлементом, хотя его суточная потребность относительно невелика по сравнению с другими. Согласно тексту, в сутки в организм человека должно поступать не менее 0,2 г железа. Железо играет критическую роль в организме: оно входит в состав гемоглобина (белка эритроцитов, переносящего кислород), миоглобина (белка мышц), а также множества ферментов, участвующих в энергетическом обмене. Недостаток железа приводит к развитию железодефицитной анемии, которая характеризуется нарушением транспорта кислорода и снижением работоспособности.26
Как называются химические элементы, содержащиеся в организме в низких концентрациях (долях миллиграмма), но необходимые для его нормальной жизнедеятельности?
Правильный ответ:
МикроэлементыПояснение:
Минеральные вещества делятся на две основные группы в зависимости от их содержания в организме и суточной потребности. Химические элементы, которые содержатся в организме в очень низких концентрациях, исчисляемых долями миллиграмма, но при этом абсолютно необходимы для его нормальной жизнедеятельности, называются микроэлементами. К ним относятся такие элементы, как медь, иод, цинк, фтор, магний, селен, марганец и другие. Несмотря на малые количества, микроэлементы играют ключевую роль в работе ферментов, гормонов и многих других биохимических процессов. Макроэлементы же требуются в относительно больших количествах (граммах).27
Какие вещества НЕ являются материалом для биосинтеза или получения энергии, но участвуют практически во всех обменных процессах обычно как структурные элементы ферментов?
Правильный ответ:
ВитаминыПояснение:
Витамины – это группа биологически активных органических соединений, которые, в отличие от белков, жиров и углеводов, не используются организмом в качестве строительного материала для клеток (материала для биосинтеза) и не являются прямым источником энергии. Их основная функция заключается в регуляции обменных процессов. Витамины часто выступают в роли коферментов, то есть структурных элементов ферментов, обеспечивая их активность. Без витаминов многие жизненно важные биохимические реакции не могут протекать эффективно, что приводит к нарушениям обмена веществ и развитию специфических заболеваний, известных как гиповитаминозы или авитаминозы.28
Как называются процессы распада, протекающие довольно медленно и приводящие к высвобождению энергии из органических молекул пищи?
Правильный ответ:
Биологическое окислениеПояснение:
Энергетический обмен включает в себя разрушение (распад) питательных веществ. Эти процессы, известные как биологическое окисление, представляют собой серию ступенчатых окислительно-восстановительных реакций. В отличие от быстрого горения, биологическое окисление протекает довольно медленно и контролируемо. Это позволяет организму эффективно высвобождать энергию, запасённую в химических связях органических молекул пищи, и использовать её для синтеза АТФ – универсального носителя энергии в клетках. Часть высвобождающейся энергии при этом рассеивается в виде тепла, поддерживая постоянную температуру тела. Фотосинтез – это синтез органики, ферментация – это частный случай распада, гликолиз – один из этапов биологического окисления.29
Какова основная функция белков в организме человека, помимо энергетической?
Правильный ответ:
Построение собственных молекул и органоидов, деление клеток, ростПояснение:
Белки играют центральную роль в пластическом обмене, являясь основным строительным материалом для всех клеток и тканей организма. Аминокислоты, полученные из пищи, используются для синтеза собственных белков, необходимых для построения новых молекул, органоидов, деления клеток, роста организма и замены повреждённых структур. Хотя белки и могут быть источником энергии (17,2 кДж/г), организм предпочитает использовать их для выполнения этих жизненно важных структурных, ферментативных, транспортных и регуляторных функций. Использование белков для получения энергии происходит в основном при недостатке углеводов и жиров. Главный источник быстрой энергии – углеводы, запас энергии – жиры, регуляция водного баланса – функция воды и минералов.30
В каком отделе желудочно-кишечного тракта преимущественно всасываются вода и растворённые в ней минеральные соли?