Задачи
1. В колбе прокипятили солодовую жидкость, прилили крахмальный клейстер и через 30 мин добавили несколько капель йода. В какой цвет при этом окраситься содержимое колбы? Ответ обоснуйте.
2. Почему кольцевание ствола дерева приводит к его гибели?
3. Перечислите промежуточные продукты анаэробного дыхания, которые образуются при: а) декарбоксилировании, б) окислении (отщеплении водорода).
4. Почему высшие растения не могут поддерживать свое существование в течение длительного времени в анаэробных условиях и не сразу гибнут в бескислородных условиях?
5. Объясните, почему интенсивность дыхания резко возрастает при увеличении концентрации кислорода от 1 до 5-6 %, а при дальнейшем росте концентрации кислорода почти не изменяется?
6. 15 г почек выделили 3 мг СО2 за 30 мин. Определите их интенсивность дыхания (мг СО2/1 г сухой массы за час), если известно, что содержание воды в почках составляет 60 %.
7. Сколько углекислого газа выделит 1 кг семян за 10 сут, если известно, что интенсивность дыхания этих семян составляет 0,1 мг СО2 /1 г сухой массы за час, а содержание воды в семенах – 37,5 %.
8. Объясните, в чем причина отличия величин дыхательных коэффициентов прорастающих крахмалистых и маслянистых семян?
9. На свету при температуре +25 °С зеленый лист интенсивно поглощал СО2, а при увеличении температуры до +40 °С начал выделять СО2. Как можно объяснить такое изменение газообмена листа?
10. Почему интенсивность дыхания клубня картофеля резко увеличивается при снижении температуры от +3 до -1 °С?
11. В каких различных смыслах встречаются термины «окисление» и «дыхание»? Что их объединяет?
12. Что общее и чем отличаются между собой такие процессы как фотосинтез и дыхание?
13. Почему аэробное дыхание более эффективно, чем анаэробное?
14. Опишите судьбу атомов: а) углерода, б) кислорода, в) водорода при распаде молекулы пирувата в процессе дыхания.
15. Почему дыхание является не прямым окислением глюкозы, а процессом, который состоит из многих этапов?
16. Какова роль фосфора в процессе дыхания?
17. Охарактеризуйте дыхательный обмен как некий центральный механизм, который связывает между собой различные группы соединений: углеводы, органические кислоты, жиры, белки.
18. Проследите передвижение и метаболические пути атома углерода, который первоначально входил в состав атмосферного СО2 и в конце концов вошел в состав микрофибриллы клеточной оболочки.
19. Окисление 1 моля пировиноградной кислоты до ацетил~КоА в аэробных условиях сопровождается высвобождением 259,56 кДж свободной энергии. Тот же процесс с участием системы дыхательных ферментов в митохондриях сопровождается выделением 156,06 кДж свободной энергии на 1 моль и сопряженным синтезом АТФ. Рассчитайте процент аккумулированной в АТФ энергии.
20. При полном окислении 1 моля глюкозы выделяется 2883,3 кДж свободной энергии. Рассчитайте процент аккумулированной в АТФ энергии, если известно, что с процессом окисления 1 молекулы глюкозы по апотомическому пути сопряженно синтезируются 35 молекул АТФ.
21. Определите изменение в содержании кислорода в помещении объемом 60 м3 в результате дыхания 5 кг растений на протяжении 12 часов. Интенсивность дыхания равна 20 см3 О2/1 г в сутки.
22. В процессе спиртового брожения 1 моля окисленной глюкозы выделилось 235 кДж энергии, при гликолизе – 199,08 кДж. В каждом случае 58,8 кДж выделенной энергии запасается в макроэргических связях 2 молекул АТФ. Рассчитайте коэффициент полезного действия спиртового брожения и гликолиза.
23. Количество пероксида водорода, который распался при действии каталазы, соответствует 14,7 см3 0,1 н раствора перманганата калия. Вытяжку каталазы, которую взяли для исследования в количестве 20 см3, приготовили из 0,25 г корнеплода моркови. Исследование проводили в течение 30 мин. Определите активность фермента в 1 г корнеплода моркови.
24. Интенсивность дыхания определяли методом, который основан на учете количества выделенного в процессе дыхания углекислого газа. Навеска листьев составляла 22 г, экспозиция – 30 мин, количество раствора гидроксида бария в поглотителе – 100 см3, количество раствора гидроксида бария, взятого для титрования, – 20 см3, количество соляной кислоты, пошедшей на титрование, – 16 см3. На титрование 20 см3 исходного раствора барита пошло 18 см3 соляной кислоты. Рассчитайте интенсивность дыхания, если известно, что 1 см3 соляной кислоты эквивалентен 2,2 мг углекислого газа.
25. Сколько органических веществ израсходует 1 ц семян за месяц в процессе дыхания, если известно, что 20 г воздушно-сухих семян имеют абсолютно сухую массу 17,5 г? Сырая масса 12-дневных проростков – 43 г, их абсолютно сухая масса – 14,5 г.
26. Рассчитайте массовую долю атомов меди в аскорбатоксидазе, относительная молекулярная масса которой 15000, если известно, что каждая молекула фермента содержит 6 атомов меди.
27. Определите количество молекул АТФ, которые синтезируются при полном окислении 5 молекул глюкозы по дихотомическому пути.
28. Покажите графически изменение дыхательного коэффициента на протяжении 17 дней прорастания семян и развития проростков пшеницы и льна. Известно, что дыхательный коэффициент у пшеницы в первый день равен 1, во второй – 0,91, в третий – 0,82, в четвертый – 0,88, в пятый – 0,91, в десятый – 0,92, а затем на протяжении всего остального времени сохраняется на уровне 0,88; у льна в первый день ДК равен 0,97, во второй – 0,60, в четвертый – 0,32, в восьмой – 0,37, в двенадцатый – 0,5, в семнадцатый – 0,6. Объясните изменение дыхательного коэффициента в процессе прорастания семян.
29. Определите, сколько органического вещества израсходовано в течение августа на образование структурных элементов и отложено в запас растением, имеющим листовую поверхность 15 м2, интенсивность фотосинтеза 0,1 мг/м2 в час. Принять длину светового дня за 14 часов, а расходы на дыхание 40 % от общего количества образованного вещества.
30. Опишите, в каких процессах принимают участие цитохромы в растительных клетках?
31. Напишите все реакции субстратного фосфорилирования, имеющие место в растительных клетках.
32. Перечислите основные группы ферментов тканевого дыхания с указанием примеров отдельных представителей.