Энергетический обмен в клетке: подготовительный, бескислородный и кислородный этапы

БиологияКлетка

Текст урока

Клетка получает энергию, расщепляя глюкозу, и «запасает» её в молекулах АТФ. Это происходит в три этапа: подготовительный (крупные молекулы расщепляются до мономеров, энергия рассеивается в виде тепла), бескислородный — гликолиз (в цитоплазме глюкоза расщепляется до 2 молекул пировиноградной кислоты, образуется 2 АТФ) и кислородный (в митохондриях расщепление до CO₂ и воды, 36 АТФ).

Всего из одной глюкозы получается 38 АТФ. Если кислорода не хватает (например, в интенсивно работающей мышце), идёт только гликолиз: 2 АТФ и молочная кислота. Поэтому кислородное дыхание примерно в 19 раз эффективнее.

гликолиз: 2 АТФв цитоплазме, без кислородамитохондрия: 36 АТФкислородный этапвсего 38 АТФполное расщепление 1 глюкозыпереходи по этапам, выключи кислород ↓Подготовка: полисахарид расщепляется до глюкозы, энергия уходит в тепло

Клетка, как в учебнике: цитоплазма, эндоплазматическая сеть и митохондрия с кристами. Чёрные кружки — атомы углерода: в глюкозе 6, в каждой пировиноградной кислоте 3. Красные квадратики — полученные АТФ. Если выключить кислород, митохондрия не работает и остаётся всего 2 АТФ.

КислородЭтап1 / 4ATP0Задание 1 / 2○○

Дойди до этапа, где из одной глюкозы получается 38 АТФ.

Настрой ползунки и кнопки…

Что показывает симуляция?

языком ползунков
  • На подготовительном этапе АТФ не образуется: полисахариды расщепляются до глюкозы, энергия рассеивается в виде тепла.
  • При гликолизе шестиуглеродная глюкоза делится на две трёхуглеродные пировиноградные кислоты — 2 АТФ.
  • В митохондрии пировиноградная кислота расщепляется до CO₂ и воды — ещё 36 АТФ, всего 38.
  • Выключи кислород: митохондрия «без работы», пировиноградная кислота превращается в молочную, всего 2 АТФ.
  • Кислородный путь даёт 38, бескислородный — 2 АТФ: разница в 19 раз.

Этапы в одной таблице

где, что, сколько
ЭтапГдеЧто происходитАТФ
Подготовительныйорганы пищеварения, лизосомыполимеры → мономеры0 (тепло)
Бескислородный (гликолиз)цитоплазмаглюкоза → 2 пировиноградные кислоты2
Кислородныймитохондриипировиноградная кислота → CO₂ + H₂O36
ВсегоC₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O38

Самые частые ошибки

красной ручкой«Гликолиз идёт в митохондрии»

Гликолиз идёт в цитоплазме и не требует кислорода. В митохондрии идёт только кислородный этап.

«На подготовительном этапе тоже образуется АТФ»

Энергия подготовительного этапа рассеивается в виде тепла, АТФ не образуется.

«У растений нет дыхания, только фотосинтез»

Клетки растений тоже дышат в митохондриях и получают АТФ. Фотосинтез и дыхание идут в растении одновременно.

Разобранные задачи

сначала реши сам

Задача 1

Полностью (с кислородом) расщепились 3 моль глюкозы. Сколько моль АТФ образовалось?

Показать решение1 моль глюкозы → 38 моль АТФ3 · 38 = 114 моль АТФ

Ответ: 114 моль.

Задача 2

В мышце без кислорода расщепились 4 моль глюкозы. Сколько моль АТФ и молочной кислоты образовалось?

Показать решениеПри гликолизе 1 глюкоза → 2 АТФ и 2 молочные кислоты4 · 2 = 8 моль АТФ, 8 моль молочной кислоты

Ответ: 8 моль АТФ, 8 моль молочной кислоты.

В реальной жизни: почему мышцы быстро устают при беге?

кислородный и бескислородный путьПри спокойном беге кислорода хватает: глюкоза полностью расщепляется в митохондриях — 38 АТФ

Марафонцы проходят дистанцию в основном за счёт кислородного пути, а спринтеры за короткое время используют и бескислородный гликолиз. Тренировки увеличивают число митохондрий и улучшают кровообращение, поэтому тренированный человек дольше остаётся в кислородном режиме.

Проверь себя: 5 тестовых заданий

5 вопросов

1Где в клетке идёт гликолиз?

2Сколько АТФ образуется при полном (кислородном) расщеплении одной молекулы глюкозы?

3Сколько АТФ образуется из одной глюкозы на бескислородном этапе?

4Где идёт кислородный этап?

5Открытый вопрос: сколько моль АТФ образуется при полном расщеплении 5 моль глюкозы? Запиши ответ числом.

Источник

Программа вступительных экзаменов ДИМ 2026: Биология → Обмен веществ в клетке: энергетический обмен, его этапы, роль АТФ, гликолиз и кислородное расщепление.