سوال ۱۴ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۲ نوبت دوم · سوال ۱۴ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۵: از ماده به انرژی
درخصوص فرایندهای تأمین انرژی از مولکول‌های گلوکز که در یک یاختهٔ ماهیچهٔ اسکلتی فعال انسان می‌تواند رخ دهد، کدام مورد نادرست است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۱ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
صورت سؤال عبارت «نادرست» را می‌خواهد؛ بنابراین باید هم تنظیم تولید انرژی و هم فراورده‌های مسیرها را بررسی کنیم.
۱. بررسی تنظیم چرخهٔ کربس: با مصرف در ماهیچهٔ فعال، افزایش می‌یابد. افزایش نسبت نشانهٔ افزایش نیاز یاخته به تولید است. مطابق کتاب، در شرایط کمبود و فراوانی ، آنزیم‌های قندکافت و چرخهٔ کربس فعال‌تر می‌شوند تا تولید انرژی افزایش یابد؛ نه اینکه فعالیتشان کاهش پیدا کند. پس عبارت گزینهٔ ۱ نادرست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۷۲).
۲. بررسی سرنوشت فراوردهٔ کاهش پیرووات: در تخمیر لاکتیکی، پیرووات با دریافت الکترون کاهش می‌یابد و لاکتات تشکیل می‌شود. لاکتات اضافیِ حاصل از فعالیت ماهیچه به‌تدریج تجزیه می‌شود؛ بنابراین گزینهٔ ۲ درست است. نکتهٔ اصلی، تشخیص لاکتات به‌عنوان فراوردهٔ کاهش پیرووات است؛ گرفتن الکترون به معنای کاهش است (زیست‌شناسی ۳، صفحات ۶۴–۶۵؛ فصل پنجم، گفتار «زیستن مستقل از اکسیژن»).
۳. بررسی تولید آب: نخستین مرحلهٔ تنفس یاخته‌ای، قندکافت است و در جریان آن آب تولید می‌شود. قندکافت در مسیر تخمیر لاکتیکی هم انجام می‌شود؛ بنابراین در مجموع این مسیر نیز آب به وجود می‌آید. نباید کل فرایند تخمیر لاکتیکی را فقط با واکنش نهاییِ تبدیل پیرووات به لاکتات یکسان گرفت. پس گزینهٔ ۳ درست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۶۶، شکل مراحل قندکافت؛ فصل پنجم، گفتار «زیستن مستقل از اکسیژن»).
۴. بررسی تجزیهٔ ترکیب پنج‌کربنی: در چرخهٔ کربس، با تبدیل ترکیب پنج‌کربنی به ترکیب چهارکربنی، یک مولکول آزاد می‌شود. کربن‌دی‌اکسید فراوردهٔ اکسایش کربنِ ترکیب آلی است؛ بنابراین تولید حامل الکترونِ کاهش‌یافته در این مرحله، با تشکیل یک فراوردهٔ اکسایش‌یافته منافاتی ندارد. پس گزینهٔ ۴ نیز درست است (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۶۹، شکل چرخهٔ کربس).
پاسخ: گزینهٔ ۱
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۲: ممکن است تجمع لاکتات هنگام فعالیت شدید ماهیچه را به معنای باقی‌ماندن همیشگی آن بدانید. اما لاکتات اضافی حاصل از کاهش پیرووات به‌تدریج تجزیه می‌شود؛ پس این عبارت درست است.
- گزینهٔ ۳: اگر تخمیر لاکتیکی را فقط واکنش تبدیل پیرووات به لاکتات در نظر بگیرید، ممکن است این عبارت را نادرست بدانید. قندکافت نیز بخشی از مسیر تخمیر لاکتیکی است و در آن آب تولید می‌شود.
- گزینهٔ ۴: ممکن است با توجه به تولید حامل الکترونِ کاهش‌یافته، تولید فراوردهٔ اکسایش‌یافته را رد کنید. اما در تبدیل ترکیب پنج‌کربنی به چهارکربنی، کربن‌دی‌اکسید نیز آزاد می‌شود که فراورده‌ای اکسایش‌یافته است.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «تنظیم تنفس یاخته‌ای: تولیدی اقتصادی» را مرور کنید؛ یاخته چگونه تولید انرژی را با نیاز خود هماهنگ می‌کند؟
- نسبت به را شاخص وضعیت انرژی یاخته در نظر بگیرید: زیادشدن این نسبت، نشانهٔ فراوانی انرژی آمادهٔ مصرف است یا افزایش نیاز به بازسازی آن؟
- وقتی نیاز به بازسازی بیشتر می‌شود، مهار مسیرهای تولیدکنندهٔ آن منطقی نیست. اکنون جهت تغییر فعالیت آنزیم‌ها را با ادعای سؤال مقایسه کنید.