Поддержка фокуса HL. Первая оценка 2025; текущее предметное задание получено; полное руководство по биологии не получено. Остальные требования руководства, оценки и практической работы сохраняют свои зарегистрированные статусы.
Предварительные требования: прочитайте указанные количества и единицы измерения, используйте арифметику и нижеприведённые условия модели. Каждый урок осваивает собственный метод перед независимым переносом.
Это оригинальные или явно вымышленные учебные примеры, а не фактические измерения или завершённые оценочные исследования учащихся.
21.2
Клеточное дыхание, АТФ и перенос энергии
Что могло бы объяснить это наблюдение?
Мышца может использовать кислород во время физических нагрузок без образования пламени. Дыхание передаёт энергию через контролируемую цепь реакций.
Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Постройте модель
Аэробное дыхание использует кислород и выделяет углекислый газ и воду из органических субстратов. Выделяемая энергия может использоваться для синтеза АТФ. Гидролиз АТФ может быть связан с такими процессами, как активный транспорт и мышечное сокращение.
дыхание: Клеточные реакции, передающие энергию от субстратов; АТФ: Молекула, связывающая передачи энергии в клетках.
Выберите доказательства для проверки гипотезы
Анаэробные процессы позволяют синтезировать АТФ при недостатке кислорода для поддержания требуемого аэробного уровня, но дают меньше АТФ на одну молекулу глюкозы. У человека может накапливаться лактат; дрожжи могут производить этанол и углекислый газ.
Респиратор может измерять потребление кислорода при поглощении углекислого газа. Контролируйте температуру с помощью водяной бани и используйте образец сравнения с инертным материалом. Удерживайте абсорбент отдельно от организмов и соблюдайте правила техники безопасности.
Работайте с известными величинами
Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
Известно: потребление кислорода составляет 0.80 кубических сантиметров за 4.0 минут для 2.0 г ткани. Скорость на единицу массы = объём / (время × масса). Скорость = 0.80/(4.0 × 2.0) = 0.10 кубических сантиметров в минуту на грамм. Нормализация позволяет более корректно сравнивать образцы разной массы.
Пример:
0.60 кубических сантиметров потреблено за 3.0 минут 2.0 г ткани. Найдите удельную скорость. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единицы измерения и интерпретация.
Проверьте вывод и его границы применимости
Дыхательные движения вентилируют лёгкие; дыхание состоит из химических реакций в клетках. Перемещение маркера респиратора также может отражать изменения температуры или давления.
Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Предупреждение:
Дыхательные движения и клеточное дыхание — это одно и то же. Это утверждение неверно: Дыхательные движения вентилируют лёгкие; дыхание состоит из химических реакций в клетках. Перемещение маркера респиратора также может отражать изменения температуры или давления.
Ключевые моменты:
Дыхание, АТФ и энергетические переносы: Анаэробные процессы позволяют синтезировать АТФ, когда поставка кислорода не поддерживает требуемую аэробную скорость, но дают меньше АТФ на молекулу глюкозы. У человека может накапливаться лактат; у дрожжей образуются этанол и углекислый газ.
