Зачем биохимия нужна на ЕГЭ
Курс «гликолиз и цикл Кребса» сразу приносит два бонуса. Во-первых, темы встречаются в части С, где ошибки стоят дорого. Во-вторых, понимание метаболизма помогает решать задачи по анатомии: там часто спрашивают, почему клетке нужен кислород или как образуется молочная кислота. Школьники, забывающие детали путей, теряют до пяти баллов. При этом сами реакции учат логику: вход, превращения, выход. Такой подход тренирует структурное мышление, которое требуется в заданиях с экспериментом. Наконец, биохимические примеры оживляют мерзлую теорию. Многие ребята впервые видят, как формулы превращаются в живой процесс. Это повышает мотивацию, а с ней и регулярность занятий.
Ключевые понятия курса «гликолиз и цикл Кребса»
Прежде чем углубляться, зафиксируйте минимальный набор терминов:
- субстратная фосфорилирование и окислительное фосфорилирование;
- молекула АТФ как «энергетическая валюта»;
- никотинамидадинуклеотид (НАД⁺/НАД·Н) и флавинадениндинуклеотид (ФАД/ФАД·Н₂);
- аэробные и анаэробные условия;
- матрикс и внутренние мембраны митохондрии.
Без этих понятий детали пути запомнить сложно. Записывайте определения сразу в тетрадь, рядом рисуйте маленькие схемы. Мозг лучше держит картинку плюс пояснение. Если термин редкий, найдите его англоязычный аналог. На экзамене иногда попадаются иллюстрации, где подписи даны на латинице. Чем меньше сюрпризов, тем спокойнее вы держите темп. После блока терминов выполните быструю самопроверку: закрыли ли вы три вопроса — что входит, что выходит, сколько АТФ получаем?
Пошаговый разбор гликолиза
Гликолиз состоит из десяти реакций, но удобнее делить на три фазы. Первая — инвестируем две АТФ, чтобы «поймать» глюкозу в клетке. Вторая — расщепляем шестичастную молекулу на две трёхуглеродных. Третья — извлекаем энергию, возвращая четыре АТФ и два НАД·Н. Итог чистой прибыли — две АТФ. Запишите уравнение: глюкоза + 2АДФ + 2Фн + 2НАД⁺ → 2пировата + 2АТФ + 2НАД·Н + 2Н₂О. Тренируйтесь описывать путь словами, не вспоминая формул. Такой навык полезен, если реакция выпала из памяти. В канве вопросов ЕГЭ часто достаточно назвать фазу и энергетический результат. Для закрепления решите задание: сравните выход АТФ в красных кровяных телах и в мышечной клетке при обилии кислорода. Ответ покажет, что гликолиз универсален, но дальнейшая судьба пировата различается.
Подготовительные лайфхаки по гликолизу
Запоминать десять ферментов по названиям бессмысленно, если цель — экзамен. Хватит трёх контрольных точек: гексокиназа, фосфофруктокиназа-1 и пируваткиназа. На этих шагах проходит регуляция. Чтобы она уложилась в голове, используйте ассоциации:
- гексо- значит «шесть»; фермент ловит шестичастную глюкозу;
- фосфофруктокиназа звучит пугающе, но слово «фрукт» напоминает фруктозу-1,6-бифосфат;
- пируваткиназа находится ближе к выходу, будто турникет перед дверью.
Следующий трюк — цветные маркеры. Красным отмечайте затраты АТФ, зелёным — доход. Визуальный контраст ускоряет повторение. Третий совет: проговорите путь во время прогулки. Двигательная активность улучшает запоминание фактов. И наконец, не зубрите сразу полный набор условий. Сначала освойте стандартный аэробный вариант, затем добавьте анаэробную ветвь до лактата. Избегая перегруза, вы уменьшаете нервное напряжение перед пробником.
Цикл Кребса без лишних формул
Цитратный цикл выглядит громоздко, но внутри всего восемь реакций. Начало — ацетил-КоА соединяется с щавелевоуксусной кислотой, рождая шестиуглеродный цитрат. Дальше идёт серия окислений и дегидраций, которые возвращают щавелевоуксусную кислоту. Поэтому цикл можно сравнить с каруселью, где одно сиденье постоянно свободно, ожидая новый ацетил. На круг мы получаем: 3НАД·Н, 1ФАД·Н₂, 1ГТФ, 2СО₂. ГТФ легко преобразуется в АТФ, так что энергетическая выгода равна 12 АТФ на ацетил. Главное помнить, что реакции идут в матриксе митохондрии. Значит, кислород нужен, но напрямую не участвует. Вопрос ЕГЭ часто звучит так: «Почему цикл Кребса прекращается при отсутствии кислорода?» — ответ прост. Без О₂ останавливается дыхательная цепь, кофермы НАД·Н и ФАД·Н₂ не окисляются, их восстановленные формы копятся и тормозят цикл.
Связь двух путей и энергетический выход
Гликолиз даёт пироват, который превращается в ацетил-КоА на мембране митохондрии. Этот мостик называют пируватдегидрогеназным комплексом. Он убирает один углерод в виде СО₂ и формирует ещё один НАД·Н. Суммируем: из одной глюкозы образуется два ацетила, значит цикл Кребса проходит два круга. Прибавляем к прибыли гликолиза и получаем около 38 АТФ в идеальной модели. В реальности цифра колеблется от 30 до 36, что достаточно для логических задач. Полезно сравнить энергию, извлекаемую в мышцах при спринте и при марафоне. Первый режим опирается на чистый гликолиз, второй — на полное окисление. Для запоминания составьте таблицу: столбцы — «этап», строки — «АТФ», «коэнзимы». Такой конспект сокращает время поиска сведений при повторении.
Типовые задачи ЕГЭ и частые ловушки
Разработчики любят проверять нюанс «где проходит реакция». Ошибка «цикл Кребса в цитоплазме» снимает сразу балл. Вторая ловушка — путаница между ФАД·Н₂ и НАД·Н. Помните: ФАД включён в дегидрогеназу сукцината, поэтому отдаёт электроны дальше по цепи и даёт меньше АТФ. Третий трюк составителей — лишний кислород в уравнениях гликолиза. Отследите, что молекулярный кислород не нужен до дыхательной цепи. Чтобы избежать промахов, тренируйтесь так: прочитали условие, выписали ключевые слова. Затем коротко объясните другу вслух, не заглядывая в текст. Если объяснение заняло больше минуты, ищите пробел в знаниях. Одна контрольная репетиция в неделю поддерживает форму и убирает стресс перед официальным тестом.
Как построить личный план изучения
Начните с разбивки темы на четыре блока: «термины», «гликолиз», «переходный комплекс», «цикл Кребса». На каждый заложите три дня. Первый день — чтение и составление схем. Второй — решение минимум пяти заданий из открытого банка ФИПИ. Третий — мини-тест, который включает вопросы из предыдущих блоков. Такой интервалный подход обеспечивает долговременное удержание. Общий курс займёт 12 дней, после чего идёт неделя повторения. В повторении используйте карточки Anki: вопрос — «сколько НАД·Н выходит в цикле», ответ — «три». Карточки экономят время в транспорте. И последняя деталь: фиксация прогресса. Помещайте баллы пробника в простую таблицу. Видимый рост результата мотивирует продолжать работу без принуждения.