Питание и дыхание: разбор для ОГЭ

В чём разница между питанием и дыханием: основа без путаницы

Девятиклассники часто теряют баллы на ОГЭ, путая внешнее дыхание с клеточным или считая, что растения только фотосинтезируют и совсем не дышат. В этом разборе мы разложим оба процесса по полочкам, чтобы ты безошибочно решал задания линий 5, 9, 14 и 20.

Биологический смысл жизни любого организма сводится к двум фундаментальным вещам: получить вещество для построения клеток и извлечь энергию для работы. За первую задачу отвечает питание, за вторую — дыхание. Питание поставляет строительные блоки (белки, липиды, углеводы), а дыхание расщепляет органические соединения с участием кислорода (или без него), запасая энергию в универсальных химических аккумуляторах — молекулах АТФ (аденозинтрифосфата).

Если ты хочешь быстро проверить свой уровень знаний перед началом разбора, открой бесплатный личный кабинет в Просто Урок и пройди короткий вводный тест по физиологии организмов.

Способы питания организмов: от бактерий до млекопитающих

В зависимости от источника углерода и энергии все живые существа делятся на две генеральные группы: автотрофы и гетеротрофы. Понимание этой классификации — ключ к десяткам вопросов первой части экзамена.

Автотрофы («самокормящиеся») синтезируют органические вещества из неорганических (углекислого газа и воды). К ним относятся:

1. Фототрофы — используют энергию солнечного света. Это зелёные растения, водоросли и цианобактерии (синезелёные водоросли). В процессе фотосинтеза они образуют глюкозу и выделяют кислород как побочный продукт.

2. Хемотрофы — получают энергию за счёт окисления неорганических соединений (сероводорода, аммиака, железа). Это железобактерии, серобактерии и нитрифицирующие бактерии.

Гетеротрофы («питающиеся другими») потребляют уже готовые органические вещества. Среди них выделяют голозоев (животные с внутренним пищеварением: хищники, травоядные, всеядные), сапротрофов (грибы и бактерии гниения, питающиеся мёртвой органикой) и паразитов (бычий цепень, вирусы, бактерии-патогены). Организмы со смешанным типом питания называют миксотрофами — ярким примером в тестах ОГЭ служит эвглена зелёная.

Клеточное дыхание: 3 этапа энергетического обмена

В школьной биологии клеточное дыхание рассматривается как диссимиляция (катаболизм) — распад сложных веществ с выделением энергии. Этот процесс у аэробных организмов протекает строго в три последовательных этапа.

1. Подготовительный этап. Проходит в органах пищеварения или в лизосомах клетки. Полимеры расщепляются до мономеров: полисахариды — до глюкозы, белки — до аминокислот, жиры — до глицерина и жирных кислот. Вся выделившаяся энергия рассеивается в виде тепла, АТФ не синтезируется.

2. Бескислородный этап (гликолиз). Протекает в цитоплазме клетки без участия кислорода. Молекула глюкозы распадается на две молекулы пировиноградной кислоты (ПВК). При этом запасается всего 2 молекулы АТФ.

3. Кислородный этап (клеточное дыхание). Происходит на кристах и в матриксе митохондрий. ПВК при участии кислорода окисляется до углекислого газа и воды. Этот этап даёт максимальный энергетический выход — 36 молекул АТФ.

Суммарное уравнение полного расщепления глюкозы:
C6H12O6 + 6O2 + 38АДФ + 38Ф → 6CO2 + 6H2O + 38АТФ

Дыхание и питание растений: главная ловушка экзамена

Самый частый миф среди девятиклассников звучит так: «Растения дышат углекислым газом, а выдыхают кислород». Запомни раз и навсегда: углекислый газ поглощается для фотосинтеза (воздушного питания), а при дыхании растения, как и животные, поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

Фотосинтез происходит только на свету в хлоропластах. Дыхание идёт в митохондриях растительных клеток непрерывно — и днём, и ночью. Днём интенсивность фотосинтеза обычно значительно выше дыхания, поэтому растение выделяет кислорода больше, чем потребляет. Но ночью фотосинтез прекращается, и растение становится чистым потребителем кислорода.

Газообмен у растений обеспечивают устьица в кожице листа и чечевички на коре одревесневших стеблей. Если эти структуры забиваются пылью или затоплены водой (при чрезмерном поливе корней), растение гибнет от удушья.

Разбор типового задания ОГЭ по биологии

Давай разберём реальное задание на установление последовательности процессов энергетического обмена (линия 14 ОГЭ).

Задание: Установите правильную последовательность этапов энергетического обмена крахмала в организме животного. Запишите в ответ соответствующую последовательность цифр.
1) Окисление ПВК в митохондриях до CO2 и H2O
2) Расщепление крахмала ферментами слюны до мальтозы и глюкозы
3) Гликолиз в цитоплазме с образованием двух молекул ПВК и 2 АТФ
4) Поступление глюкозы через ворсинки кишечника в кровь и доставка к клеткам
5) Образование 36 молекул АТФ на кристах митохондрий

Ход рассуждения:
1. Подготовительный этап начинается в ротовой полости: крахмал распадается до мономеров (пункт 2).
2. Образовавшаяся глюкоза всасывается в тонком кишечнике и разносится кровью (пункт 4).
3. В цитоплазме клетки идёт гликолиз с образованием ПВК (пункт 3).
4. ПВК транспортируется в митохондрии и окисляется (пункт 1).
5. Завершается всё синтезом 36 АТФ в ходе клеточного дыхания (пункт 5).
Ответ: 24315

Подобные цепочки логики легко доводятся до автоматизма. Чтобы закрепить навык решения заданий на обмен веществ, загляни в практический тренажёр Просто Урок.

Что запомнить для экзамена и как закрепить результат

Чтобы зафиксировать тему в долговременной памяти, держи краткую выжимку ключевых тезисов:

• Питание — получение исходных веществ (автотрофное или гетеротрофное); дыхание — расщепление веществ для получения энергии АТФ.
• Энергетический обмен включает 3 этапа: подготовительный (0 АТФ), гликолиз (2 АТФ в цитоплазме), кислородный (36 АТФ в митохондриях). Всего при полном распаде глюкозы образуется 38 АТФ.
• Растения дышат кислородом круглые сутки через устьица и чечевички, а фотосинтезируют только на свету.
• Хемосинтез характерен исключительно для бактерий и не требует света.

Сделай следующий шаг прямо сейчас: зарегистрируйся в личном кабинете и бесплатно реши 5 тренировочных заданий по теме «Обмен веществ и дыхание», чтобы окончательно закрыть этот блок к ОГЭ.