วันอังคารที่ 9 สิงหาคม พ.ศ. 2554
แบบทดสอบเรื่องการหายใจระดับเซลล์
เรื่อง การหายใจระดับเซลล์
1.ออกซิเจนทำหน้าที่ใดในกระบวนการหายใจ
1.รับอิเล็กตรอนจากกระบวนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน
2.รับทั้งโปรตรอนและอิเล็กตรอน
3.รวมตัวกับคาร์บอนแล้วได้ CO2
4.ทำให้เกิดฟอสฟอริเลชัน
ก.1,2,3 ข.2,3,4 ค.1,2,4 ง.1,3,4
2.ในแต่ระรอบของวัฏจักรเครบส์ พลังงานส่วนใหญ่ที่ปล่อยจากน้ำตาลกลูโคสถูกลำเลียงไปให้สารใด
1. NADPH 2.NADH 3.FADH2 4.ATP
ก.1,2 ข.2,3 ค.2,3,4 ง.1,3,4
3.กิจกรรมหรือการลำเลียงสารในข้อใดใช้พลังงานจากกระบวนการหายใจ
1.การเคลื่อนย้ายออร์แกเนลล์ภานในเซลล์
2.การไหลของไซโทรพลาสซึมในเซลล์
3.ฟาโกไซโทซิส
4.พิโนไซโทซิส
ก.1และ2 ข.3และ4 ค.1,3และ4 ง.1,2,3และ4
4.ข้อใดเป็นบทบาทสำคัญของกระบวนการเมแทบอลิซึมที่ใช้ออกซิเจนของเซลล์
1.ผลิต CO2 2.ผลิต ATP 3.ผลิต NAD+ 4.ผลิตสารอินทรีบางชนิด
ก.1,2 ข.2,3,4 ค.1,2,3 ง.1,2,4
5.ในกระบวนการหายใจระดับเซลล์ สารชนิใดที่ไม่สามารถหมุลเวียนกลับมาใช้ใหม่อีก
ก.ATP ข.NADH ค.ไพรูเวท ง.ออกซาโลอะซีเทต
6.ข้อใดไม่เป็นจริงเกี่ยวกับ krebs cycle
ก.เปลี่ยน C อิทรีของน้ำตาลเป็น C อนินทรีโดยสมบูรณ์
ข.เก็บเกี่ยวพลังงสนไว้ใน NADPH, FADH2 และ ATP
ง.มีการรีดิวซ์ FAD เมื่อกรด succinic เปลี่ยนเป็นกรด fumaric
7.ข้อใดคือหน้าที่ของออกซิเจนในกระบวนการหายใจ
1.รับอิเล็กตรอน 2.รับโปรตรอน 3.กระต็นการเติมหมู่ฟอสเฟต
ก.1 ข.1,2 ค.1,3 ง.1,2,3
8.ในโมเลกุลของแอซิติลโคเอนไซม์ เอ ที่เข้าสู่วัฏจักรเครบส์จะไห้พลังงานในรูปของสารใดบ้าง และอย่างละเท่าไร
ก. 1ATP, 2NADH, 2FADH2 ข. 1ATP, 3NADH, 1FADH2
ค. 2ATP, 2NADH, 1FADH2 ง. 2ATP, 3NADH, 1FADH2
9.ข้อใดเป็นจริงเกี่ยวกับกระบวนการไกลโคลิซิส
1. มีกระบวนการฟอสฟอริเลชัน
2. มีการสร้างน้ำตาล 3 คาร์บอน
3. ไม่มีการสร้าง NADH
4. เกิดขึ้นได้กับทั้งการหายใจแบบใช้ออกซิเจน และไม่ใช้ออกซิเจน
ก. 1,3 ข. 2,3 ค. 1,2,3 ง. 1,2,4
10.ข้อใดเป็นจริงเมื่อยีสต์หายใจด้วยกลูโคส 1 โมเลกุล
ก. เมื่อมี O2 จะผลิต 2 ATP
ข. เมื่อขาด O2 จะผลิต 2 CO2
ค. เมื่อขาด O2 จะมี NAD+ รับอิเล็กตรอนจากสารอินทรีย์ c 2 อะตอม
ง. เมื่อขาด O2 แล้ว 2 ใน 3 ของ c ในกลูโคสจะอยู่ในเมทิลแอลกอฮอล์
11.ถ้าการสร้าง ATP ใน mitochondria ถูกยับยั้ง จะเป็นเช่นไร
ก. pH ใน matrix และ cytosol ต่างกันมากขึ้น ข. ไม่มีการถ่ายทอดอิเล็กตรอนที่เยื่อหุ้มชั้นใน
ค. O2 ไม่สามารถรับอิเล็กตรอนได้ ง. ปริมาณ NADH ใน matrix เปลี่ยนแปลง
12.ข้อใดไม่เป็นจริงเกี่ยวกับ glycolysis
ก. เกิดที่ cytoplasm และมีเอนไซม์เข้าร่วมปฏิกิริยามากมาย
ข. เป็นการรีดิวซ์น้ำตาล hexose เป็น triose
ค. พลังงานเคมีในน้ำตาลกลูโคส ถูกสกัดมาเก็บใน ATP และ NADH
ง. สำหรับ 1 กลูโคส จะได้ 4 ATP ต่อ 1 glycolysis
13.ในกระบวนการหมัก (fermentation) ใช้พลังงานจากสารใดเป็นหลัก
ก. ATP ข. NAD+ ค. NADH ง. FADH2
จงพิจารณาข้อความต่อไปนี้ แล้วตอบว่าถูกหรือผิด
1. Krebs cycle เป็นกระบวนการหายใจระดับเซลล์ ที่ c อินทรีย์ในกลูโคสเปลี่ยนเป็น c อนินทรีย์มากที่สุด
2. เมื่อยีสต์ขาด O2 การหายใจและการหมักแอลกอฮอล์ จะเกิดขึ้นที่ cytosol
3. การออกซิไดส์ O2 ซึ่งเป็นตัวรับ e- ตัดสุดท้าย ทำให้ได้น้ำเป็นผลิตภัณฑ์
4. ใน Krebs cycle นั้น เมื่อกรด 5 c เปลี่ยนเป็นกรด 4 c ที่ชื่อว่า succinate จะทำให้เกิด ATP ขึ้นมา
5. เอนไซม์ที่ใช้ในวัฏจักรเครบ์ พบทั้งใน matrix และบน crista
6. แม้ไม่มี O2 แบคทีเรียบางชนิดก็สามารถสร้างพลังงานได้ทั้งโดยหายใจแบบไม่ใช้ O2 โดยหมักแอลกอฮอล์ หรือโดยหมักกรดแลกติก
7. กระบวนการ substrate level phosphorylation ใน eukaryotic cell นั้น พบเฉพาะใน cytosol เท่านั้น
เฉลย
1.ค 2.ข 3.ข 4.ง 5.ค 6.ค 7.ง 8.ข 9.ง 10.ข 11.ก 12.ข 13.ค 14.ถูก 15.ถูก 16.ผิด 17.ถูก 18.ผิด 19.ถูก 20.ผิด
สรุปการสลายอาหารอบใช้และไม่ใช้ Oxygen
สรุปการสลายอาหารแบบใช้ Oxygen และไม่ใช้ Oxygen
1. การสลายอาหารแบบไม่ใช้ Oxygen ของยีสต์และเซลล์กล้ามเนื้อลายเป็นการสลายอาหารที่ไม่สมบูรณ์ เพราะ Ethanol และ Lactic acid ยังมีพลังงานแฝงอยู่มาก
2. ATP ที่เกิดจาก Fermentation หรือการหมัก ไม่ได้สังเคราะห์จากการถ่ายทอดอิเล็กตรอน
3. ปฏิกิริยาสลายอาหาร ( Glucose ) แบบใช้ Oxygen และไม่ใช้ Oxygen จะต้องผ่าน Glycolysis ทั้งสิ้น
4. ปฏิกิริยาสลายกลูโคสแบบใช้ Oxygen จะได้พลังงาน 36-38 ATP แต่ปฏิกิริยาสลายกลูโคสแบบไม่ใช้ Oxygen จะได้พลังงาน 2 ATP
แบบใช้ Oxygen | แบบไม่ใช้ Oxygen |
1.เป็นปฏิกิริยาสมบูรณ์ เพราะมี 4 ขั้นตอน | 1.เป็นปฏิกิริยาที่ไม่สมบูรณ์ เพราะมีเพียง 1 ขั้นตอน |
2.ผลสุดท้ายได้ CO2 , H2O และพลังงาน ( 36-38 ATP ) | 2.ในยีสต์และเนื้อเยื่อพืช ได้ Ethanol , CO2 และ 2 ATP ในสัตว์ได้ Lactic acid + 2ATP |
3.เกิด H2O | 3.ไม่เกิด H2O |
4.เกิด CO2 | 4.ในยีสต์และเนื้อเยื่อพืชเกิด CO2 แต่ในเนื้อเยื่อสัตว์ไม่เกิด CO2 ขึ้น |
5.ได้พลังงานมากกว่า | 5.ได้พลังงานน้อยกว่า |
6.เกิดขึ้นทั้งใน Cytoplasm และใน Mitochondria | 6.เกิดใน Cytoplasm เท่านั้น |
7.มีการถ่ายทอดอิเล็คตรอน | 7.ไม่มีการถ่ายทอดอิเล็คตรอน |
การหายใจแบบไม่ใช้ Oxygen
1. แบบไม่ใช้ Oxygen ( Anaerobic respiration )
การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนหรือเรียกว่ากระบวนการหมัก (fermentation) ในสภาพที่เซลล์ขาดออกซิเจนทำให้ NADH และ FADH2 ไม่สามารถถ่ายทอดอิเล็กตรอนให้กับตัวรับอิเล็กตรอนชนิดต่าง ๆ ในไมโทคอนเดรียได้ จึงทำให้เซลล์ขาด NAD+ และ FAD ทำให้กลไกไกลโคลิซิสหยุดชะงัก เซลล์จึงแก้ปัญหาโดยการใช้สารอื่นมาเป็นตัวรับอิเล็กตรอนแทนออกซิเจน จึงทำให้กลไกการสลายสารอาหารดำเนินไปได้ แต่พลังงานที่ได้จะน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน
การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน มีกลไกการเกิดได้ 2 แบบ คือ
1. การหมักแอลกอฮอล์ (Alcoholic fermentation)
alcoholic fermentation พบในแบคทีเรียและยีสต์ ในกระบวนการนี้กรดไพรูวิกที่ได้จากกระบวนการไกลโคลิซิสจะถูกเปลี่ยนเป็นอะซิทัลดีไฮด์ (acetaldehyde) และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จากนั้น acetaldehyde ถูกออกซิไดซ์เปลี่ยนเป็นเอธิลแอลกอฮอล์ (Ethyl alcohol)
ภาพ กระบวนการหมักแอลกอฮอล์
2. การหมักกรดแลคติก (Lactic acid fermentation)
พบในแบคทีเรียบางชนิด ในคนพบในเซลล์กล้ามเนื้อในสภาพที่ขาดออกซิเจนหรือมีปริมาณออกซิเจนน้อย เช่นทำงานหนักหรือออกกำลังกาย กรดไพรูวิกจะทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เกิดเป็นกรดแลคติก (Lactic acid) ดังภาพกระบวนการหมักแลคติค
ภาพ กระบวนการหมักกรดแลคติก
การสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจนอิเล็กตรอนไม่ได้ผ่านเข้าสู่ขั้นตอนการถ่ายทอดอิเล็กตรอน ดังนั้นพลังงาน ATP ที่ได้จึงเกิดน้อยกว่าการสลายสารอาหารแบบใช้ออกซิเจน พลังงาน ATP ที่เกิดขึ้นจะได้มาจากขั้นตอนไกลโคลิซิส 2 ATP ส่วนกรดแลคติกที่เกิดขึ้นจะถูกลำเลียงออกจากเซลล์กล้ามเนื้อไปยังตับ เพื่อสังเคราะห์กลับเป็นน้ำตาลกลูโคสซึ่งร่างกายสามารถนำไปใช้ต่อไปได้
Electron Transport chain
Electron transport chain
- คือการนำอิเล็กตรอนที่อยู่ใน NADH และ FADH2 มาส่งต่อให้ตัวถ่ายทอดอิเล็กตรอน ตัวอื่นเป็นทอดๆ
- ตัวสำคัญคือ Cytochrome
- มี Oxygen มาเป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย มารับอิเล็กตรอนจนเกิดน้ำ
- เมื่อมีการส่งต่ออิเล็คตรอนจากสารหนึ่งไปสารหนึ่ง พลังงานในอิเล็คตรอนก็จะค่อยๆถูกปลดปล่อยออกมาทีละน้อย จนในที่สุด ก็จะไม่มีพลังงานที่สกัดออกมาจากสารอาหารหลงเหลืออยู่
- ด้านที่มี H+ เยอะคือด้าน Intermembrane
video
สิ่งที่เกี่ยวข้อง
ATP เป็นสารที่มีพลังงานสูงทำหน้าที่เก็บพลังงานที่ได้จากกระบวนการสลายสารอาหารของเซลล์ ประกอบด้วย อะดีนีน (adenine) กับน้ำตาลไรโบส (ribose) รวมเรียกว่าอะดีโนซีน (adenosine) แล้วจึงต่อกับหมู่ฟอสเฟต (P) 3 หมู่ พันธะที่เกิดขึ้นระหว่างหมู่ฟอสเฟตหมู่ที่ 2 และ 3 เป็นพันธะที่มีพลังงานสูง (สัญลักษณ์คือ ~) เมื่อสลายแล้วจะให้พลังงาน 7.3 กิโลแคลอรีต่อโมล
ในสิ่งมีชีวิต เซลล์จะมีการสลาย ATP โดย ATP จะเปลี่ยนเป็น ADP (adenosine diphosphate) หมู่ฟอสเฟตและปลดปล่อยพลังงานออกมา ดังสมการ
ATP --> ADP + P + Energy (พลังงาน)
ภาพ โครงสร้างของ ATP
ไมโตคอนเดรีย
เป็นออร์แกเนลล์ที่พบในเซลล์พวกยูคารีโอต มีโครงสร้างเป็นเยื่อหุ้ม 2 ชั้น คือเยื่อหุ้มชั้นนอก (outer membrane) และเยื่อหุ้มชั้นใน (inner membrane) ซึ่งจะพับเป็นรอยหยักเรียกว่า คริสตี (cristae) ภายในเยื่อหุ้มชั้นในจะเป็นของเหลวเรียกว่า แมทริกซ์ (matrix) และช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มชั้นนอกและชั้นใน เรียกว่า intermembrane space ไมโทคอนเดรียทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้าง ATP ของเซลล์ ที่เกิดจากกระบวนการหายใจแบบใช้ออกซิเจน
ภาพ โครงสร้างไมโทคอนเดรีย
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)