Биология · Пробное ЕНТ

Дыхание: тест ЕНТ

Проверьте знания по теме «Дыхание» в формате тематической подготовки к ЕНТ. В тесте 20 вопросов: выберите один ответ и сразу получите объяснение.

20 вопросов4 варианта ответаПроверка сразуОбъясненияБез регистрации

Вопрос 1 из 20Правильных ответов: 0

✓

Тест завершён

Ваш результат по теме «Дыхание»

0 / 20

Другие тесты по биологии

Подготовка к ЕНТ: Дыхание

Тематический тест помогает проверить не весь курс биологии сразу, а конкретный раздел «Дыхание». Такой формат удобен для повторения после урока, самостоятельной подготовки и поиска слабых мест.

Как работать с результатом

Не ограничивайтесь итоговым числом правильных ответов. Обратите внимание, какие понятия были перепутаны и почему выбранный вариант показался верным. После объяснения попробуйте своими словами сформулировать правило или биологическую закономерность.

Повторное прохождение имеет смысл после короткого повторения темы. Цель — понимать связь между строением, процессом и функцией, а не запоминать расположение ответов.

Газообмен · Клеточное дыхание

Прослеживайте путь кислорода от внешней среды до синтеза АТФ

Тема объединяет работу органов дыхания, вентиляцию лёгких, диффузию газов, транспорт кислорода и углекислого газа кровью и клеточное дыхание. В сложных заданиях важно определить, на каком именно этапе возникло ограничение: вентиляция, дыхательная поверхность, кровь или митохондрия.

01 Определите уровень процесса Орган дыхания, альвеола, кровь, ткань или митохондрия

02 Найдите движущую силу Разность давлений воздуха или градиент парциального давления газа

03 Проследите перенос Вентиляция → диффузия → транспорт кровью → тканевой газообмен

04 Свяжите с энергетикой Гликолиз → окисление пирувата → цикл Кребса → дыхательная цепь

Дыхательные поверхности животных

Эффективная дыхательная поверхность должна обеспечивать быстрое перемещение газов между внешней средой и клетками организма.

Большая площадь Увеличивает число молекул газа, способных одновременно диффундировать через поверхность.

Малая толщина Сокращает расстояние диффузии кислорода и углекислого газа.

Поддержание градиента Вентиляция и кровоток предотвращают быстрое выравнивание концентраций газов по обе стороны поверхности.

J \propto \frac{A Δ P}{d}

Органы дыхания разных животных

Жабры Обеспечивают газообмен в воде; многочисленные лепестки и пластинки увеличивают площадь поверхности.

Трахейная система насекомых Воздух поступает через дыхальца в трахеи и трахеолы, по которым кислород доставляется к тканям.

Лёгкие Внутренняя дыхательная поверхность уменьшает потерю воды и обеспечивает большую площадь газообмена.

Кожное дыхание Требует тонкой и влажной поверхности, хорошо снабжаемой кровью.

Путь воздуха у человека

Воздухоносные пути Носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы проводят воздух к дыхательной поверхности.

Реснитчатый эпителий Вместе со слизью помогает удалять частицы и микроорганизмы из дыхательных путей.

Альвеолы Являются основным местом газообмена между воздухом и кровью лёгочных капилляров.

Почему альвеолы эффективны

Огромная суммарная площадь Множество мелких альвеол создаёт значительно большую поверхность, чем одна крупная полость такого же объёма.

Тонкий барьер Альвеолярный эпителий и эндотелий капилляров образуют короткий путь для диффузии.

Густая сеть капилляров Кровоток поддерживает градиенты кислорода и углекислого газа.

Сурфактант Уменьшает поверхностное натяжение и снижает склонность альвеол к спадению.

Механизм вдоха и выдоха

Спокойный вдох Диафрагма сокращается и опускается, наружные межрёберные мышцы поднимают рёбра, объём грудной полости увеличивается.

Падение давления При увеличении объёма давление в альвеолах становится немного ниже атмосферного, и воздух входит в лёгкие.

Спокойный выдох Во многом происходит пассивно благодаря расслаблению дыхательных мышц и эластической тяге лёгких.

Воздух движется из области более высокого давления в область более низкого. Лёгкие не «всасывают» воздух сами по себе.

Объёмы лёгочной вентиляции

V_{мин} = V_{дых} f

ЖЕЛ = V_{вд.рез} + V_{дых} + V_{выд.рез}

Минутный объём вентиляции зависит одновременно от глубины и частоты дыхания. Жизненная ёмкость лёгких характеризует максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после максимально глубокого вдоха.

Газообмен в лёгких и тканях

Кислород и углекислый газ переходят через дыхательные поверхности пассивно — по градиентам их парциальных давлений.

В лёгких Парциальное давление кислорода выше в альвеолярном воздухе, поэтому кислород поступает в кровь.

В тканях Клетки расходуют кислород, поэтому он диффундирует из капилляров в межклеточную жидкость и клетки.

Углекислый газ В тканях образуется при обмене веществ и движется в направлении, противоположном кислороду.

Транспорт кислорода

Основная часть кислорода крови переносится обратимо связанной с гемоглобином эритроцитов.

Лёгкие Высокое парциальное давление кислорода способствует образованию оксигемоглобина.

Активные ткани Пониженное содержание кислорода, повышенное содержание углекислого газа, кислотность и температура облегчают отдачу кислорода.

Эффект Бора Повышение концентрации углекислого газа и ионов водорода уменьшает сродство гемоглобина к кислороду.

Как переносится углекислый газ

Гидрокарбонат Большая часть углекислого газа переносится после превращения в гидрокарбонат-ионы.

Карбоангидраза В эритроцитах ускоряет обратимую реакцию между углекислым газом, водой и угольной кислотой.

Связь с кислотностью Изменение содержания углекислого газа влияет на концентрацию ионов водорода и pH крови.

{CO}_{2} + H_{2} O ⇌ H_{2} {CO}_{3} ⇌ H^{+} + {HCO}_{3}^{-}

Регуляция дыхания

Вентиляция автоматически изменяется при физической нагрузке и сдвигах газового состава внутренней среды.

Углекислый газ и pH Рост содержания углекислого газа и связанных с ним ионов водорода является важным стимулом усиления вентиляции.

Физическая нагрузка Увеличивается образование углекислого газа и потребность тканей в кислороде, поэтому дыхание становится чаще и глубже.

Высота Снижение доступности кислорода быстро вызывает усиление вентиляции, а долговременная адаптация включает и другие изменения.

Гликолиз

Первый этап расщепления глюкозы не требует непосредственного участия кислорода и протекает в цитоплазме.

глюкоза \to 2 пирувата + 2 АТФ чистыми + 2 NADH

Гликолиз даёт сравнительно небольшое количество АТФ, но может продолжаться без работы дыхательной цепи, если клетка способна регенерировать окисленный переносчик NAD.

Окисление пирувата и цикл Кребса

Пируват В аэробных условиях поступает в митохондрию и преобразуется в ацетил-КоА.

Цикл Кребса Окисляет ацетильные группы и образует углекислый газ и восстановленные переносчики электронов.

NADH и FADH₂ Переносят электроны высокой энергии к дыхательной цепи внутренней мембраны митохондрий.

Дыхательная цепь и АТФ-синтаза

Перенос электронов Энергия электронов используется для перемещения протонов через внутреннюю мембрану митохондрии.

Протонный градиент Запасает потенциальную энергию по разные стороны внутренней мембраны.

АТФ-синтаза Использует поток протонов обратно в матрикс для синтеза АТФ.

Кислород В конце дыхательной цепи принимает электроны и вместе с протонами участвует в образовании воды.

Анаэробное получение энергии

При недостатке кислорода дыхательная цепь не может обеспечивать нормальное окисление NADH, однако гликолиз временно может продолжаться.

Молочнокислое брожение Пируват восстанавливается до лактата, а NADH окисляется до NAD.

Главное значение Регенерация окисленного переносчика позволяет продолжить гликолиз и синтез небольшого количества АТФ.

Энергетический выход Значительно ниже, чем при полном аэробном окислении глюкозы.

Единая система

Наличие кислорода в воздухе ещё не гарантирует аэробный синтез АТФ

Чтобы кислород дошёл до дыхательной цепи, должны нормально работать вентиляция, альвеолярная поверхность, кровообращение, гемоглобин и сами митохондрии. Поэтому похожий дефицит АТФ может возникнуть при разных нарушениях, и в сложных заданиях нужно определить точное звено по дополнительным признакам.

01Вентиляция лёгких

02Газообмен в альвеолах

03Транспорт кровью

04Использование кислорода митохондриями

Алгоритм

Как решать задание по теме «Дыхание»

Отделите вентиляцию от газообмена

Движение воздуха в лёгкие — не то же самое, что диффузия кислорода через альвеолярно-капиллярный барьер.

Для диффузии найдите три фактора

Площадь поверхности, толщину барьера и разность парциальных давлений газа.

Для объёмов считайте по этапам

Не смешивайте дыхательный объём, частоту дыхания, минутную вентиляцию и жизненную ёмкость лёгких.

Для клеточного дыхания найдите место блока

Гликолиз, цикл Кребса, дыхательная цепь и АТФ-синтаза реагируют на нарушения по-разному.

Частые ошибки

Что особенно важно не перепутать

Вдох происходит из-за повышения давления в альвеолах

Во время вдоха объём грудной полости увеличивается, а альвеолярное давление становится ниже атмосферного.

Газы переносятся через альвеолы активным транспортом

Кислород и углекислый газ проходят дыхательный барьер преимущественно путём диффузии.

Весь углекислый газ переносится гемоглобином

Большая его часть транспортируется в крови в форме гидрокарбонат-ионов.

Кислород непосредственно нужен для гликолиза

Гликолиз не использует молекулярный кислород напрямую; кислород необходим в конце дыхательной цепи.

Основная масса АТФ образуется в гликолизе

При аэробном дыхании большая часть АТФ связана с работой дыхательной цепи и окислительным фосфорилированием.

Растение дышит только ночью

Клеточное дыхание идёт и днём, и ночью; наличие света определяет фотосинтез, а не необходимость дыхания.