10 XP
ЕГЭ · Биология · задание 111 балл · ≈7 мин

Задание 11 ЕГЭ: Обмен веществ и энергетический обмен

Задание 11 — про то, как клетка добывает и тратит энергию: фотосинтез, энергетический обмен и обмен веществ в целом, включая хемосинтез бактерий. Нужны два уравнения наизусть и раскладка АТФ: две за гликолиз и тридцать шесть в митохондриях. Балл чаще всего теряется на источнике кислорода фотосинтеза — это вода, а не углекислый газ, — и на «тёмной» стадии, которая без световой всё равно не работает.

Все задания Биология

Что проверяет задание

Обмен веществ: фотосинтез, энергетический обмен, хемосинтез — уравнения и выход АТФ. Это задание с коротким ответом, который проверяется автоматически. Одна арифметическая ошибка — ноль баллов, поэтому скорость и аккуратность здесь важнее гениальности.

Формулы к заданию

Фотосинтез: световая стадия на мембранах тилакоидов (фотолиз воды, АТФ, НАДФН), тёмновая — в строме хлоропласта (цикл Кальвина)
Полное окисление глюкозы: гликолиз в цитоплазме — 2 АТФ, кислородный этап в митохондриях — 36 АТФ
Хемосинтез: энергию для синтеза органики бактерии получают окислением неорганических веществ — нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии

Разбор типовых задач

Пример 1

Сколько молекул АТФ даст полное окисление трёх молекул глюкозы до углекислого газа и воды?

Решение по шагам
  1. Делим процесс на два этапа: бескислородный гликолиз в цитоплазме и кислородный в митохондриях.
  2. Гликолиз расщепляет каждую молекулу глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты и даёт 2 АТФ: 3 × 2 = 6 АТФ.
  3. Кислородный этап доокисляет ПВК до CO2 и H2O и даёт 36 АТФ с молекулы глюкозы: 3 × 36 = 108 АТФ.
  4. Складываем: 6 + 108 = 114 АТФ.

Ответ: 114 молекул АТФ

Пример 2

Напиши суммарное уравнение фотосинтеза и объясни, из какого вещества растение получает выделяемый кислород.

Решение по шагам
  1. Суммарное уравнение: 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 — при свете, с участием хлорофилла.
  2. Световая стадия идёт на мембранах тилакоидов: хлорофилл ловит кванты света, вода расщепляется (фотолиз), синтезируются АТФ и НАДФН.
  3. Кислород — продукт фотолиза воды, а не углекислого газа: весь выделяемый O2 выходит из H2O.
  4. Тёмновая стадия в строме тратит АТФ и НАДФН, чтобы восстановить CO2 до глюкозы; свет ей нужен лишь потому, что без него кончаются запасы АТФ.

Ответ: Кислород образуется из воды при фотолизе на световой стадии

Пример 3

Серобактерии строят органику из углекислого газа, но вместо света используют энергию окисления сероводорода. Как называется такой тип питания и в чём его отличие от фотосинтеза?

Решение по шагам
  1. Органику из CO2 строят автотрофы, но источник энергии здесь химический — реакция окисления.
  2. Такой тип питания называется хемосинтезом; его открыл Сергей Виноградский в 1887 году.
  3. От фотосинтеза отличие ровно одно — источник энергии: свет против окисления неорганических веществ.
  4. К хемосинтетикам относятся серобактерии, нитрифицирующие и железобактерии — они живут в глубине океанов, пещерах и почве, куда свет не доходит.

Ответ: Хемосинтез; источник энергии — окисление неорганических веществ, а не свет

Тренажёр задания (числа меняются)

Клавиши 1–9 выбирают вариант, Enter — «Проверить»

Сколько молекул АТФ даст гликолиз 7 молекул глюкозы? Ответ — число.

Сколько молекул АТФ даст полное окисление до CO2 и H2O 5 молекул глюкозы (считай 38 АТФ на одну молекулу)? Ответ — число.

Растение образовало 5 молекул глюкозы. Сколько молекул CO2 оно поглотило для этого? Ответ — число.

Как называется стадия фотосинтеза, которая идёт на мембранах тилакоидов и невозможна без света? Ответ — одно слово в именительном падеже.

В каких органеллах протекает кислородный (аэробный) этап энергетического обмена?

В световую фазу фотосинтеза происходит фотолиз воды с выделением кислорода.

Сколько молекул АТФ даст гликолиз 6 молекул глюкозы? Ответ — число.

Сколько молекул АТФ даст полное окисление до CO2 и H2O 4 молекул глюкозы (считай 38 АТФ на одну молекулу)? Ответ — число.

Типичные ошибки

  • Считать источником кислорода фотосинтеза углекислый газ: O2 выделяется из воды при фотолизе, а CO2 даёт углерод для глюкозы.
  • Приписывать гликолизу 36 АТФ: в цитоплазме на гликолизе выходит только 2 АТФ, остальная отдача — 36 — в митохондриях на кислородном этапе.
  • Писать, что тёмновая стадия не зависит от света вовсе: прямой зависимости нет, но без АТФ и НАДФН от световой стадии она останавливается.
  • Смешивать пластический и энергетический обмен: фотосинтез запасает энергию в органике, дыхание её высвобождает — уравнения обратны, но идут в разных органеллах.

Повторить теорию по биологии

Разбор задания опирается на формулы и приёмы — если тема вспоминается с трудом, сначала пробегите уроки:

Формат задания 11 на экзамене

Балл за задание: 1. Ориентир по времени: ≈7 минут вместе с оформлением решения. Проверяемая тема: обмен веществ: фотосинтез, энергетический обмен, хемосинтез — уравнения и выход атф. На тренировке лимитов нет — сначала точность, скорость придёт после 10–15 решённых задач. Планируйте экзамен так, чтобы не застревать: если решение не идёт — зафиксируйте промежуточный результат, переходите дальше и возвращайтесь в конце, потому что остальные задания дадут больше суммарных баллов.

Частые вопросы про задание 11

Как решить задание 11 ЕГЭ по биологии про энергетический обмен?

Держи раскладку: гликолиз в цитоплазме — 2 АТФ с молекулы глюкозы, кислородный этап в митохондриях — 36, всего 38. Числовые задачи сводятся к умножению этой раскладки на количество молекул глюкозы.

Чем фотосинтез отличается от хемосинтеза в ЕГЭ по биологии?

Оба типа питания автотрофные: органика строится из CO2. Разница в источнике энергии — у фотосинтеза кванты света, у хемосинтеза энергия окисления неорганических веществ: сероводорода, аммиака, двухвалентного железа.

Почему гликолиз даёт всего 2 АТФ, а кислородный этап — 36?

Гликолиз расщепляет глюкозу без кислорода лишь до пировиноградной кислоты, и большая часть энергии остаётся в её связях. Кислородный этап доокисляет ПВК до CO2 и H2O через цикл Кребса и дыхательную цепь митохондрий — отдача в разы больше.

Похожие задания