Почему брожение даёт намного меньше АТФ, чем кислородное дыхание?

Без кислорода глюкоза проходит только гликолиз, и клетка получает 2 АТФ. Конечные продукты — этиловый спирт или молочная кислота — ещё содержат много энергии. Если кислород есть, пировиноградная кислота окисляется в митохондриях до mathrmCO_2 и mathrmH_2O, это даёт ещё 36 АТФ, всего 38 — в 19 раз больше.

Как происходят вдох и выдох?

При вдохе сокращаются диафрагма и наружные межрёберные мышцы: объём грудной полости растёт, давление в лёгких становится ниже атмосферного, и воздух входит. При спокойном выдохе эти мышцы расслабляются, объём уменьшается, и воздух выходит. Лёгкие сами не расширяются: у них нет скелетных мышц, и они пассивно растягиваются вслед за стенками грудной полости.

← Все темы: Биология

Биология · теория к ЕНТ

Дыхание и энергетический обмен

Дыхание — это газообмен со средой и окисление органических веществ в клетке, при котором энергия запасается в АТФ. Тема нужна для задач на этапы энергетического обмена и подсчёт АТФ.

Потренировать эту темуС полным доступом — тренировка по этой теме, без него — бесплатный тест по предмету.

Что проверяет ЕНТ по этой теме

Раздел: 01 Многообразие, структура и функции живых организмов. Организмы и окружающая среда

Пункт спецификации НЦТ: 04 Дыхание

По нашей оценке, в варианте в среднем 3 задания по этой теме из 40.

Спецификация ЕНТ 2026 по этому предмету: темы и задания

Что нужно уметь

Различать этапы энергетического обмена: где идёт каждый, что образуется и сколько АТФ он даёт
Составлять суммарные уравнения кислородного дыхания, спиртового и молочнокислого брожения
Рассчитывать количество АТФ, глюкозы и долю энергии, запасённой в АТФ
Объяснять газообмен в лёгких и тканях и регуляцию дыхания

Кратко о главном

Три этапа. Подготовительный: полимеры расщепляются до мономеров, энергия рассеивается в виде тепла. Гликолиз — в цитоплазме без кислорода. Кислородный этап — в митохондриях.
Гликолиз. Глюкоза расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты; чистый выход — 2 АТФ на 1 молекулу глюкозы.
Полное окисление. \mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6O_2 \rightarrow 6CO_2 + 6H_2O}; по школьной схеме всего 38 АТФ: 2 от гликолиза и 36 от кислородного этапа.
Брожение. Идёт без кислорода и даёт 2 АТФ. Спиртовое (дрожжи): \mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2}. Молочнокислое (бактерии, мышцы при нехватке кислорода): \mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_3H_6O_3}.
Газообмен. В альвеолах и тканях \mathrm{O_2} и \mathrm{CO_2} переходят диффузией туда, где их меньше. Дыхательный центр — в продолговатом мозге; избыток \mathrm{CO_2} в крови усиливает дыхание.

Задания с разбором

Из банка заданий ENTLab, не из вариантов НЦТ. Сначала попробуй решить, потом открой разбор.

В анаэробных условиях клетка расщепляет глюкозу только путём гликолиза и получает 2 моль АТФ из 1 моль глюкозы. При полном окислении 1 моль глюкозы образуется 38 моль АТФ. Сколько моль глюкозы должна расщепить клетка в анаэробных условиях, чтобы получить столько же АТФ, сколько даёт полное окисление 3 моль глюкозы?

A)19 моль
B)57 моль
C)54 моль
D)114 моль

Ответ и разбор

Верный ответ: B

1) АТФ при полном окислении 3 моль глюкозы: 3 \cdot 38 = 114 моль. 2) Глюкоза, которая даст столько же АТФ только за счёт гликолиза: 114 : 2 = 57 моль. A (19 моль) — забыли умножить на 3: 38 : 2 = 19. C (54 моль) — взяли только АТФ кислородного этапа, 36 моль вместо 38: 3 \cdot 36 = 108, 108 : 2 = 54. D (114 моль) — не разделили на 2, то есть записали число моль АТФ вместо количества глюкозы.

При гликолизе 1 моль глюкозы выделяется 200 кДж энергии, из них 80 кДж запасается в АТФ. На кислородном этапе выделяется ещё 2600 кДж, из них 1440 кДж запасается в АТФ. Какая доля всей энергии, выделившейся при полном окислении 1 моль глюкозы, запасается в АТФ (с точностью до целого процента)?

A)40\%
B)46\%
C)54\%
D)58\%

Ответ и разбор

Верный ответ: C

1) Вся выделившаяся энергия: 200 + 2600 = 2800 кДж. 2) Энергия, запасённая в АТФ: 80 + 1440 = 1520 кДж. 3) Доля: \frac{1520}{2800} \approx 0{,}543, то есть \approx 54\%. A (40\%) — посчитан только гликолиз: \frac{80}{200} = 0{,}4. B (46\%) — найдена доля энергии, рассеянной в виде тепла: 2800 - 1520 = 1280 кДж, \frac{1280}{2800} \approx 0{,}457. D (58\%) — в знаменателе взята энергия только кислородного этапа: \frac{1520}{2600} \approx 0{,}585.

Типичные ошибки

Путать вклад кислородного этапа с общим итогом. В школьной схеме кислородный этап даёт 36 АТФ, вместе с 2 АТФ гликолиза — 38.
Приписывать углекислый газ молочнокислому брожению. \mathrm{CO_2} выделяется при спиртовом брожении, а молочнокислое даёт только молочную кислоту \mathrm{2C_3H_6O_3}.
Помещать гликолиз в митохондрии. Гликолиз идёт в цитоплазме, а в митохондриях проходит кислородный этап.
В расчётах записывать число моль АТФ вместо моль глюкозы. Перед ответом перечитай, какую величину спрашивают, и сверь единицы.

Вопросы по теме

Почему брожение даёт намного меньше АТФ, чем кислородное дыхание?: Без кислорода глюкоза проходит только гликолиз, и клетка получает 2 АТФ. Конечные продукты — этиловый спирт или молочная кислота — ещё содержат много энергии. Если кислород есть, пировиноградная кислота окисляется в митохондриях до \mathrm{CO_2} и \mathrm{H_2O}, это даёт ещё 36 АТФ, всего 38 — в 19 раз больше.
Как происходят вдох и выдох?: При вдохе сокращаются диафрагма и наружные межрёберные мышцы: объём грудной полости растёт, давление в лёгких становится ниже атмосферного, и воздух входит. При спокойном выдохе эти мышцы расслабляются, объём уменьшается, и воздух выходит. Лёгкие сами не расширяются: у них нет скелетных мышц, и они пассивно растягиваются вслед за стенками грудной полости.

Потренировать эту тему

ENTLab пишет теорию своими словами на основе спецификации НЦТ. Мы не НЦТ и никак с ним не связаны.