Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.E: Мікробний метаболізм (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3942

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    8.1: Енергія, матерія та ферменти

    Клітинні процеси, такі як побудова або руйнування складних молекул, відбуваються через низку ступеневих, взаємопов'язаних хімічних реакцій, які називаються метаболічними шляхами. Термін анаболізм відноситься до тих ендергонічних метаболічних шляхів, що беруть участь у біосинтезі, перетворюючи прості молекулярні будівельні блоки в більш складні молекули, і підживлюється використанням клітинної енергії.

    Множинний вибір

    Що з перерахованого є організмом, який отримує свою енергію від перенесення електронів, що походять з хімічних сполук і його вуглецю з неорганічного джерела?

    1. хемоавтотроф
    2. хемогетеротроф
    3. фотогетеротроф
    4. фотоавтотроф
    Відповідь

    A

    Яка з нижчеперелічених молекул зменшується?

    1. НАД +
    2. ПРИМХА
    3. О 2
    4. НАДФ
    Відповідь

    D

    Ферменти працюють за допомогою якого з наступних?

    1. збільшення енергії активації
    2. зниження енергії активації
    3. роблячи ексергонічні реакції ендергонічними
    4. роблячи ендергонічні реакції ексергонічні
    Відповідь

    Б

    На що з перерахованого найбільше структурно нагадує конкурентний інгібітор?

    1. активний сайт
    2. аллостеричний сайт
    3. субстрат
    4. коензим
    Відповідь

    C

    Які з перерахованого нижче є органічними молекулами, які допомагають ферментам працювати правильно?

    1. кофактори
    2. коферменти
    3. голоферменти
    4. апоферменти
    Відповідь

    Б

    Заповніть бланк

    Процеси, в яких клітинна енергія використовується для виготовлення складних молекул з більш простих, описуються як ________.

    Відповідь

    анаболічні

    Втрата електрона з молекули називається ________.

    Відповідь

    окислення

    Частина ферменту, з якою зв'язується субстрат, називається ________.

    Відповідь

    активний сайт

    Істина/Неправда

    Конкурентні інгібітори зв'язуються з алостеричними сайтами

    Відповідь

    Помилковий

    Коротка відповідь

    Чи може статися реакція окислення в клітині при відсутності відновної реакції? Поясніть.

    Яка функція таких молекул, як NAD +/NADH і FAD/FADH 2 в клітині?

    8.2: Катаболізм вуглеводів

    Гліколіз є першим етапом розпаду глюкози, в результаті чого утворюється АТФ, який виробляється фосфорилювання на рівні субстрату; NADH; і дві молекули пірувату. Гліколіз не використовує кисень і не залежить від кисню. Після гліколізу тривуглецевий піруват декарбоксилюють з утворенням двовуглецевої ацетильної групи, поєднаної з утворенням НАДГ. Ацетильна група приєднується до великої сполуки-носія під назвою коензим А.

    Множинний вибір

    Під час якого з перерахованого АТФ не проводиться фосфорилювання на рівні субстрату?

    1. Стежка Емден-Мейєргоф
    2. Реакція переходу
    3. Цикл Кребса
    4. Шляха «Вхід — Дудорофф»
    Відповідь

    Б

    Який з перерахованих нижче продуктів виготовляється під час гліколізу Емден-Мейерхофа?

    1. НАД +
    2. піруват
    3. СО 2
    4. двовуглецевий ацетил
    Відповідь

    Б

    Під час катаболізму глюкози, що з перерахованого виробляється тільки в циклі Кребса?

    1. АТП
    2. НАДХ
    3. НАДФ
    4. ВМИРАННЯ 2
    Відповідь

    D

    Що з наступного не є назвою циклу, що призводить до перетворення двовуглецевого ацетилу в одну АТФ, дві CO 2, одну FADH 2 та три молекули NADH?

    1. Цикл Кребса
    2. цикл трикарбонової кислоти
    3. Цикл Кальвіна
    4. цикл лимонної кислоти
    Відповідь

    C

    Істина/Неправда

    Для гліколізу потрібен кисень або інший неорганічний кінцевий акцептор електронів.

    Відповідь

    Помилковий

    Заповніть бланк

    За оборот циклу Кребса один ацетил окислюється, утворюючи ____ СО 2, ____ АТФ, ____ НАДГ, і ____ FADH 2 молекули.

    Відповідь

    2; 1; 3; 1

    Найчастіше гліколіз протікає ________ шляхом.

    Відповідь

    Емден-Мейєрхоф

    Коротка відповідь

    Що таке фосфорилювання на рівні субстрату? Коли він виникає під час розпаду глюкози до СО 2?

    Чому цикл Кребса важливий в катаболізм і анаболізм?

    Критичне мислення

    Якими будуть наслідки для клітини мутації, яка вибиває синтез коферменту А?

    8.3: Клітинне дихання

    Клітинне дихання починається, коли електрони передаються від NADH і FADH 2 —через ряд хімічних реакцій на кінцевий неорганічний електронний акцептор (або кисень в аеробному диханні, або некисневі неорганічні молекули в анаеробному диханні). Ці перенесення електронів відбуваються на внутрішній частині клітинної мембрани прокаріотичних клітин або в спеціалізованих білкових комплексах у внутрішній мембрані мітохондрій еукаріотичних клітин.

    Множинний вибір

    Яке розташування систем транспортування електронів у прокаріотів?

    1. зовнішня мембрана мітохондрій
    2. цитоплазма
    3. внутрішня мембрана мітохондрій
    4. цитоплазматична мембрана
    Відповідь

    D

    Яке джерело енергії використовується для отримання АТФ шляхом окислювального фосфорилювання?

    1. кисень
    2. високоенергетичні фосфатні зв'язки
    3. рушійна сила протона
    4. П i
    Відповідь

    C

    Клітина може виконувати анаеробне дихання, з якої з наступних причин?

    1. У ньому не вистачає глюкози для деградації.
    2. У ньому відсутня реакція переходу для перетворення пірувату в ацетил-КоА.
    3. У ньому не вистачає ферментів циклу Кребса для переробки ацетил-КоА до СО 2.
    4. У ньому не вистачає цитохромоксидази для проходження електронів кисню.
    Відповідь

    D

    У прокаріотів що з перерахованого вірно?

    1. Оскільки електрони передаються через ЕТС, H + викачується з клітини.
    2. Оскільки електрони передаються через ЕТС, Н + закачується в клітку.
    3. Оскільки протони передаються через ЕТС, електрони викачуються з клітини.
    4. Оскільки протони передаються через ЕТС, електрони закачуються в клітину.
    Відповідь

    A

    Що з перерахованого не є носієм електронів у транспортній системі електронів?

    1. ароматичний протеїн
    2. АТФ-синтаза
    3. убихінон
    4. цитохромоксидаза
    Відповідь

    Б

    Заповніть бланк

    Кінцевий комплекс ETS, що використовується в аеробному диханні, який передає енерговиснажені електрони кисню з утворенням H 2 O, називається ________.

    Відповідь

    цитохромоксидаза

    Проходження іонів водню через ________ вниз їх електрохімічний градієнт використовує енергію, необхідну для синтезу АТФ шляхом окислювального фосфорилювання.

    Відповідь

    АТФ-синтаза

    Істина/Неправда

    Всі організми, які використовують аеробне клітинне дихання, мають цитохромоксидазу.

    Відповідь

    Правда

    Коротка відповідь

    Який зв'язок між хеміосмосом і рушійною силою протона?

    Чим окислювальне фосфорилювання відрізняється від фосфорилювання на рівні субстрату?

    Чим відрізняється розташування АТФ-синтази між прокаріотами і еукаріотами? Де накопичуються протони в результаті ЕТС в кожному типі клітин?

    8.4: Бродіння

    Ферментація використовує органічну молекулу як кінцевий акцептор електронів для регенерації NAD + з NADH, щоб гліколіз міг продовжуватися. Ферментація не передбачає транспортної системи електронів, і жоден АТФ не проводиться безпосередньо процесом бродіння. Ферментери роблять дуже мало АТФ - лише дві молекули АТФ на молекулу глюкози під час гліколізу. Процеси мікробної ферментації були використані для виробництва харчових продуктів і фармацевтичних препаратів, а також для ідентифікації мікробів.

    Множинний вибір

    Яка з перерахованих нижче цілей ферментації?

    1. зробити СПС
    2. зробити проміжні продукти молекули вуглецю для анаболізму
    3. зробити NADH
    4. зробити NAD +
    Відповідь

    D

    Яка молекула зазвичай служить кінцевим акцептором електронів під час бродіння?

    1. кисень
    2. НАД +
    3. піруват
    4. СО 2
    Відповідь

    C

    Який продукт бродіння важливий для підняття хліба?

    1. етанолу
    2. СО 2
    3. молочна кислота
    4. водневий газ
    Відповідь

    Б

    Що з наступного не є комерційно важливим продуктом бродіння?

    1. етанолу
    2. піруват
    3. бутанол
    4. пеніцилін
    Відповідь

    Б

    Заповніть бланк

    Мікроб, відповідальний за ферментацію етанолу з метою виробництва алкогольних напоїв, становить ________.

    Відповідь

    дріжджі (Saccharomyces cerevisiae)

    ________ призводить до виробництва суміші продуктів бродіння, включаючи молочну кислоту, етанол і/або оцтову кислоту, а також СО 2.

    Відповідь

    гетеролактичне бродіння

    Ферментуючі організми виробляють АТФ через процес ________.

    Відповідь

    гліколіз

    Відповідність

    Зіставте шлях бродіння з правильним комерційним продуктом, який він використовується для виробництва:

    ___ацетон-бутанол-етанол бродіння a. хліб
    ___спиртове бродіння b. фармацевтичні препарати
    ___молочнокислого бродіння c. швейцарський сир
    ___змішане кислотне бродіння д. йогурт
    ___пропіонової кислоти бродіння e. промислові розчинники
    Відповідь

    д; 2. а; 3. д; 4. б; 5. в

    Коротка відповідь

    Чому деякі мікроби, в тому числі Streptococcus spp., не здатні виконувати аеробне дихання навіть в присутності кисню?

    Як можна використовувати бродіння для диференціації різних типів мікробів?

    Критичне мислення

    Бактерія кишкова паличка здатна виконувати аеробне дихання, анаеробне дихання, бродіння. Коли б він виконував кожен процес і чому? Як проводиться СПС в кожному конкретному випадку?

    8.5: Катаболізм ліпідів і білків

    У сукупності мікроби мають здатність руйнувати найрізноманітніші джерела вуглецю, крім вуглеводів, включаючи ліпіди та білки. катаболічні шляхи для всіх цих молекул врешті-решт з'єднуються з гліколізом і циклом Кребса. Кілька видів ліпідів можуть бути мікробно деградовані. Тригліцериди розкладаються позаклітинними ліпазами, виділяючи жирні кислоти з гліцеринового хребта. Фосфоліпіди деградують фосфоліпазами, виділяючи жирні кислоти і фосфорильовані головні групи.

    Множинний вибір

    Яка з перерахованих нижче молекул не виробляється при розпаді фосфоліпідів?

    1. глюкоза
    2. гліцерин
    3. ацетильні групи
    4. жирні кислоти
    Відповідь

    A

    Казеїназа - це який тип ферменту?

    1. фосфоліпаза
    2. ліпаза
    3. позаклітинна протеаза
    4. внутрішньоклітинна протеаза
    Відповідь

    C

    Що з наступного є першим кроком деградації тригліцеридів?

    1. видалення жирних кислот
    2. β-окислення
    3. поломка плавлених кілець
    4. утворення менших пептидів
    Відповідь

    A

    Заповніть бланк

    Процес, за допомогою якого двовуглецеві одиниці послідовно видаляються з жирних кислот, виробляючи ацетил-КоА, ФАДГ 2 і НАДГ, називається ________.

    Відповідь

    β-окислення

    NADH і FADH 2, що утворюються під час β-окислення, використовуються для виготовлення ________.

    Відповідь

    АТФ шляхом окислювального фосфорилювання

    ________ - це тип середовища, який використовується для виявлення продукції позаклітинної протеази під назвою казеїназа.

    Відповідь

    Агар знежирене молоко

    Коротка відповідь

    Як продукти розпаду ліпідів і білків пов'язані з шляхами метаболізму глюкози?

    Яку загальну стратегію використовують мікроби для деградації макромолекул?

    Критичне мислення

    Чи вважаєте ви, що β-окислення може відбуватися в організмі, нездатному до клітинного дихання? Чому чи чому ні?

    8.6: Фотосинтез та важливість світла

    Гетеротрофні організми, починаючи від кишкової палички до людини, покладаються на хімічну енергію, що міститься в основному в молекулах вуглеводів. Багато з цих вуглеводів виробляються фотосинтезом, біохімічним процесом, за допомогою якого фототрофні організми перетворюють сонячну енергію (сонячне світло) в хімічну енергію. Хоча фотосинтез найчастіше асоціюється з рослинами, мікробний фотосинтез також є значним постачальником хімічної енергії, підживлюючи багато різноманітних екосистем.

    Множинний вибір

    Під час світлозалежних реакцій яка молекула втрачає електрон?

    1. молекула пігменту, що збирає світло
    2. молекула пігменту реакційного центру
    3. НАДФ
    4. 3-фосфогліцерин
    Відповідь

    Б

    У прокаріотів, в якому напрямку перекачуються іони водню, що перекачуються електронно-транспортною системою фотосинтетичних мембран?

    1. на зовнішню сторону плазматичної мембрани
    2. всередину (цитоплазма) клітини
    3. до строми
    4. до міжмембранного простору хлоропласту
    Відповідь

    A

    Що з перерахованого не відбувається під час циклічного фотофосфорилювання у ціанобактерій?

    1. перенесення електронів через ЕТС
    2. фотосистема, яку я використовую
    3. Синтез АТФ
    4. Формування НАДПГ
    Відповідь

    D

    Які є двома продуктами світлозалежних реакцій - ________.

    1. глюкоза і NADPH
    2. НАДПГ і АТФ
    3. гліцеральдегід 3-фосфат і СО 2
    4. глюкоза і кисень
    Відповідь

    Б

    Істина/Неправда

    Фотосинтез завжди призводить до утворення кисню.

    Відповідь

    Помилковий

    Заповніть бланк

    Фермент, відповідальний за фіксацію СО 2 під час циклу Кальвіна, називається ________.

    Відповідь

    рибулоза бісфосфаткарбоксилаза (RubiSCo)

    Типи молекул пігменту, що містяться в рослині, водоростях та ціанобактеріях, - ________ та ________.

    Відповідь

    хлорофіли і каротиноїди

    Коротка відповідь

    Чому організм проводить циклічне фосфорилювання замість нециклічного фосфорилювання?

    Яка функція фотосинтетичних пігментів у світлозбиральному комплексі?

    Критичне мислення

    Чи залежить життя від фіксації вуглецю, що відбувається під час світлонезалежних реакцій фотосинтезу? Поясніть.

    8.7: Біогеохімічні цикли

    Енергія тече спрямовано через екосистеми, потрапляючи як сонячне світло для фототрофів або як неорганічні молекули для хемоавтотрофів. Шість найпоширеніших елементів, пов'язаних з органічними молекулами - вуглець, водень, азот, кисень, фосфор та сірка - приймають різноманітні хімічні форми і можуть існувати протягом тривалого часу в атмосфері, на суші, у воді або під земною поверхнею.

    Множинний вибір

    Яка з наступних груп архей, яка може використовувати CO 2 як кінцевий акцептор електронів під час анаеробного дихання, виробляючи СН 4?

    1. метілотрофи
    2. метанотрофи
    3. метаногени
    4. аноксигенні фотосинтезатори
    Відповідь

    C

    Який з перерахованих нижче процесів не бере участі в перетворенні органічного азоту в азотний газ?

    1. фіксація азоту
    2. амоніфікація
    3. нітрифікація
    4. денітрифікація
    Відповідь

    A

    Який з перерахованих нижче процесів виробляє сірководень?

    1. аноксигенний фотосинтез
    2. кисневий фотосинтез
    3. анаеробне дихання
    4. хемоаутрофія
    Відповідь

    C

    Біогеохімічний цикл якого з наступних елементів заснований на зміні розчинності, а не окислювально-відновної хімії?

    1. вуглець
    2. сірки
    3. азоту
    4. фосфор
    Відповідь

    D

    Заповніть бланк

    Молекула, центральна у вуглецевому циклі, яка обмінюється всередині екосистем та між ними, виробляється гетеротрофами та використовується автотрофами, є ________.

    Відповідь

    вуглекислий газ

    Використання мікробів для видалення забруднюючих речовин із забрудненої системи називається ________.

    Відповідь

    біоремедіація

    Істина/Неправда

    Існує багато природних мікробів, які мають здатність деградувати кілька сполук, що містяться в олії.

    Відповідь

    Правда

    Коротка відповідь

    Чому автотрофні організми також повинні дихати або бродити на додаток до фіксації СО 2?

    Як діяльність людини може призвести до евтрофікації?

    Критичне мислення

    Розглядаючи симбіотичні відносини між видами Rhizobium та їх рослинними господарями, яку метаболічну активність виконує кожен організм, що приносить користь іншому члену пари?