НМТ 2027 · біологія

Вуглеводи й ліпіди: хімічний склад клітини

З хімії клітини програма ЗНО з біології просить знати елементи клітини, роль води, класи вуглеводів і ліпідів, їхні мономери та приклади, властивості й функції в організмах, а ще розрізняти гідрофільні й гідрофобні сполуки. Тут це зведено у двох рисунках, чотирьох таблицях і кількох завданнях: так простіше повторити тему до НМТ з біології.

На НМТ: у 3 з 4 років (2023–2026), завдань: 5 у 4 варіантах.

Коротко

головне кількома реченнями
  • Вуглеводи будують три елементи, Карбон, Гідроген і Оксиген, а за кількістю ланок їх ділять на прості цукри, цукри з кількох ланок і довгі ланцюги.
  • Ланки вуглеводів сполучає реакція, яка щоразу забирає молекулу води.
  • Запасні вуглеводи компактні й легко розщеплюються, структурні утворюють міцні волокна.
  • Ліпіди гідрофобні: до них належать жири, воски, стероїди й фосфоліпіди.
  • Фосфоліпід має гідрофільну голівку й два гідрофобні хвости, тому він основа мембран.

Тест НМТ з біології має 30 завдань, на виконання відведено орієнтовно 60 хвилин, найбільша кількість тестових балів — 46. Завдання 1–24 мають чотири варіанти й одну правильну відповідь (0–1 бал); у завданнях 25–28 треба поєднати чотири рядки з п’ятьма варіантами (бал за кожну правильну пару, 0–4); у завданнях 29–30 треба вибрати по одному варіанту в кожній із трьох груп (бал за кожну групу, 0–3).

Елементи клітини й вода

Найбільше в живих організмах чотирьох елементів: Оксигену, Карбону, Гідрогену й Нітрогену. Їх називають органогенними, і вони належать до макроелементів. Мікроелементи потрібні в дуже малих кількостях, але нестача кожного помітна. Таблиця показує п’ять елементів, які називає програма. Хвороби, пов’язані з нестачею елемента в місцевому довкіллі, називають ендемічними.

Вода — головний розчинник клітини. Полярні молекули та йони розчиняються в ній, тому такі сполуки називають гідрофільними, а неполярні не розчиняються, і їх називають гідрофобними. Висока теплоємність води згладжує коливання температури, а більшість реакцій обміну відбувається саме у водному вмісті клітини.

ЕлементДе потрібенНаслідок нестачі
Йод (I)гормони щитоподібної залозизбільшення залози, зоб
Флуор (F)кістки й зубикарієс, слабкість кісток
Ферум (Fe)гемоглобінанемія
Кальцій (Ca)кістки й зуби, скорочення м’язів, зсідання кровіослаблення кісток
Калій (K)робота клітин, нервів і м’язівслабкість м’язів

Вуглеводи: ланки й ланцюги

Вуглеводи будують три хімічні елементи, Карбон, Гідроген і Оксиген: на один атом Карбону припадає приблизно два атоми Гідрогену й один атом Оксигену, як у молекулі води. За кількістю ланок їх ділять на три групи. Прості цукри з однієї ланки називають моносахаридами. Це рибоза й дезоксирибоза з п’яти атомів Карбону та глюкоза й фруктоза з шести.

Цукри з кількома ланками — олігосахариди. Сахароза утворена ланками глюкози й фруктози, а лактоза — ланками глюкози й галактози. Довгі ланцюги з багатьох ланок називають полісахаридами; це крохмаль, глікоген, целюлоза й хітин. Ланки сполучає реакція, під час якої виділяється молекула води, а під час розщеплення ланцюга воду, навпаки, приєднують. Зверни увагу, що кожне сполучення двох ланок забирає окрему молекулу води.

OO……H₂OH₂Oзалишок глюкози

Хто з вуглеводів де працює

Глюкоза — головне джерело енергії, яку клітини вивільняють під час дихання. Рибоза й дезоксирибоза — складники, на яких будуються нуклеотиди. Запасні ланцюги компактні, розгалужені чи скручені, тому їх швидко розщеплюють: рослини запасають крохмаль, тварини — глікоген. Структурні ланцюги прямі й зв’язані між собою водневими зв’язками, тож утворюють міцні волокна.

Крохмаль, целюлоза й глікоген складаються лише із залишків глюкози, а різниця між ними — у способі сполучення ланок і в розгалуженості. Не плутай запасну функцію зі структурною: те, що збудоване з тієї самої глюкози, може бути й запасом, і будівельним матеріалом.

ВуглеводСкладається зДе єРоль
глюкозаодна ланка з шести атомів Карбонукров, цитоплазма клітин, сік плодівголовне джерело енергії
рибоза, дезоксирибозаланки з п’яти атомів Карбонунуклеотиди РНК і ДНКбудівельний складник
сахарозаланки глюкози й фруктозицукровий буряк, тростинахарчовий цукор, джерело енергії
лактозаланки глюкози й галактозимолоко ссавцівджерело енергії для малят
крохмальланцюги із залишків глюкозизерно, коренеплоди, бульбизапас енергії рослин
глікогенсильно розгалужений ланцюг із залишків глюкозиклітини тваринзапас глюкози у тварин
целюлозапрямі ланцюги із залишків глюкозиоболонки клітин рослинопора, міцність
хітинланцюг із ланок модифікованого цукрупокриви членистоногих, оболонки клітин грибівзахист, опора

Ліпіди: чотири групи на спільній ознаці

Ліпіди — різнорідна група сполук, яких об’єднує гідрофобність: вони не розчиняються у воді, бо їхні молекули майже не мають полярних частин. Гідрофільні сполуки, навпаки, взаємодіють з водою й добре розчиняються в ній: цукри, йони. Молекули багатьох ліпідів збирають із кількох різних частин: гліцеролу, жирних кислот, фосфатної групи.

Жир складається з гліцеролу й трьох залишків жирних кислот; під час його утворення виділяється три молекули води. Жири запасають енергію надовго, захищають органи й утримують тепло. Воски — це жирні кислоти з довгими спиртами, вони не змочуються водою. Стероїди мають скелет із чотирьох кілець, до них належать статеві гормони. Фосфоліпід — це гліцерол, дві жирні кислоти й залишок фосфатної кислоти.

ГрупаБудоваРоль
жиригліцерол і три жирні кислотизапас енергії, теплоізоляція, захист органів
воскижирні кислоти й довгі спиртиводовідштовхувальне покриття листків і пір’я
стероїдискелет із чотирьох кілець Карбонугормони, зокрема статеві
фосфоліпідигліцерол, дві жирні кислоти, фосфатна групаоснова клітинних мембран

Фосфоліпід у воді

У молекулі фосфоліпіду дві частини з протилежними властивостями. Голівка з фосфатною групою гідрофільна й тягнеться до води, хвости із залишків жирних кислот гідрофобні й уникають її. Такі молекули у воді стають хвостами до хвостів і утворюють подвійний шар, у якому голівки дивляться назовні, до води, а хвости ховаються всередині. Це основа мембрани клітини.

голівкагідрофільнадва хвостигідрофобні

Як відрізнити клас сполуки в задачі

Коли в умові названо незнайому речовину, постав собі три запитання: з яких ланок вона складається, чи розчиняється у воді, яку роль виконує. Відповіді вже вказують на клас. Порівняй у таблиці дві групи: вони схожі за елементами, але розходяться за розчинністю й будовою.

ОзнакаВуглеводиЛіпіди
елементиКарбон, Гідроген, Оксигенті самі, а в фосфоліпідів ще Фосфор
будівельні частиниланки: прості цукригліцерол, жирні кислоти, фосфатна група
водацукри розчиняютьсяне розчиняються
головні роліенергія, запас, опоразапас, захист, мембрани, гормони

Терміни

мікроелементи
Елементи, потрібні організму в дуже малих кількостях, наприклад Йод і Флуор.
ендемічні захворювання
Хвороби від нестачі елемента в місцевій воді й ґрунті, як-от зоб за нестачі Йоду.
мономер
Проста молекула-ланка: із багатьох таких будуються довгі молекули біополімерів.
біополімер
Довга молекула, яка складається з багатьох ланок-мономерів і виконує функції в клітині.
моносахариди
Прості цукри, молекула яких складається з однієї ланки й не розпадається на простіші цукри.
полісахариди
Довгі ланцюги з багатьох ланок моносахаридів, сполучених глікозидними зв’язками.
ліпіди
Різнорідні гідрофобні органічні сполуки: жири, воски, стероїди, фосфоліпіди.
фосфоліпіди
Ліпіди з гідрофільною голівкою і двома гідрофобними хвостами; основа клітинних мембран.
гідрофільні сполуки
Сполуки, що взаємодіють з водою й розчиняються в ній.
гідрофобні сполуки
Сполуки, які не взаємодіють з водою й не розчиняються в ній.

Завдання з НМТ

джерело: УЦОЯО
Справжнє завдання з тесту НМТ, слово в слово. Виконай його, перш ніж читати пояснення.
Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2025, біологія, варіант 1, завдання 2

Завдання 2. (0–1)

Позначте назву сполуки, яка належить до вуглеводів.

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2025, біологія, варіант 1 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2025 році, том II), завдання 2. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Звіт УЦОЯО з цим завданням

Завдання з тесту УЦОЯОНМТ

НМТ 2025, біологія, варіант 2, завдання 25

Завдання 25. (0–4)

Поєднайте групу сполук (1–4) з речовиною (А – Д), яка належить до неї.
  1. Аглюкоза
  2. Бсахароза
  3. Вінсулін
  4. Гглікоген
  5. Дхолестерол
1. білки
2. стероїди
3. моносахариди
4. полісахариди

Джерело: УЦОЯО, НМТ 2025, біологія, варіант 2 (Офіційний звіт про проведення НМТ у 2025 році, том II), завдання 25. Відповідь — за ключем УЦОЯО. · Звіт УЦОЯО з цим завданням

Перевір себе

перевіриш одразу
Обери відповідь і одразу перевір її: під завданням з’явиться пояснення. Як на НМТ, за пари й групи рахується бал за кожну правильну.
завдання Kleksa

Завдання 1. (0–4)

Різні вуглеводи накопичуються в різних місцях живих систем. Поєднайте кожен рядок (1–4) з варіантом (А–Д). Один варіант зайвий.

Вуглевод

  1. Ацелюлоза
  2. Бсахароза
  3. Вхітин
  4. Гкрохмаль
  5. Дглікоген

Де міститься

1. насінина квасолі
2. деревина стовбура дуба
3. печінка собаки
4. шапка печериці

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 2. (0–1)

Із десяти молекул глюкози утворився нерозгалужений ланцюг. Скільки молекул води виділилося під час його утворення?

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

завдання Kleksa

Завдання 3. (0–1)

Прочитай твердження. І. Молекула фосфоліпіду має дві гідрофільні голівки й один гідрофобний хвіст. ІІ. Хітин і целюлоза виконують в організмах структурну функцію. Чи є поміж них правильні?

Завдання, написане для цієї сторінки, — пояснення Kleksa.

Більше завдань: пройди безкоштовно справжній тест НМТ 2026 року

Типові помилки

тут найлегше втратити бал
  • Вважати, що запасний і структурний вуглеводи завжди побудовані з різних ланок. Крохмаль, глікоген і целюлоза складаються із залишків однієї глюкози, і їхні ролі різняться через те, як ланки сполучені й розгалужені.
  • Класти жири в одну групу з вуглеводами через спільні елементи. Спільні елементи нічого не доводять: жири гідрофобні, а прості цукри розчиняються у воді.
  • Рахувати кількість виділених молекул води за кількістю ланок. Під час утворення ланцюга сполучень на одне менше, ніж ланок, а під час утворення жиру виділяються три молекули води.
  • Плутати голівку й хвости фосфоліпіду: голівка гідрофільна й дивиться на воду, хвости гідрофобні й ховаються всередині подвійного шару.

Запам’ятай

  • Вуглеводи ділять за кількістю ланок: одна, кілька, багато.
  • Ланки сполучаються, коли виділяється молекула води.
  • Крохмаль, глікоген, целюлоза — ланцюги із залишків глюкози.
  • Ліпіди гідрофобні: жири, воски, стероїди, фосфоліпіди.
  • Жир: гліцерол і три жирні кислоти.
  • Фосфоліпід: гідрофільна голівка й два гідрофобні хвости.

Запитання й відповіді

  1. 1.Чим вуглеводи відрізняються від ліпідів за складом?+
    Відп.:В обох груп ті самі елементи, Карбон, Гідроген і Оксиген, але їхнє співвідношення різне. У вуглеводах на один атом Карбону припадає майже один атом Оксигену, а ліпіди багаті на зв’язки Карбон–Гідроген і майже без полярних частин. Через це прості цукри добре розчиняються у воді, а ліпіди гідрофобні.
  2. 2.Чому крохмаль і целюлоза складаються з глюкози, але виконують різні ролі?+
    Відп.:Різниця в сполученні ланок. У крохмалі ланцюги скручені й розгалужені, тому компактні, і їх легко розщеплюють. У целюлозі ланцюги прямі, між ними утворюються водневі зв’язки, і так виникають міцні волокна. Ланки однакові, а функції різні.
  3. 3.Що означає «гідрофобний»?+
    Відп.:Так називають сполуку, яка не взаємодіє з водою й не розчиняється в ній, бо її молекули неполярні. Приклади: жири, воски, хвости фосфоліпідів. Гідрофільні сполуки, навпаки, розчиняються у воді: це більшість цукрів і йони.
  4. 4.Чому жири називають довготривалим запасом енергії?+
    Відп.:Клітини зберігають енергію для довгого користування саме у вигляді жирів: ссавці накопичують їх у спеціальних клітинах, а рослини — в насінні, з якого проросток бере енергію для росту. Глюкоза слугує для поточних потреб клітин, а її запас у клітинах тварин — глікоген.
  5. 5.Чим насичені жирні кислоти відрізняються від ненасичених?+
    Відп.:У насичених між атомами Карбону самі одинарні зв’язки, ланцюги прямі й щільно складаються, тож такі жири за кімнатної температури тверді. Ненасичені мають подвійний зв’язок, який згинає ланцюг, і їхні жири зазвичай рідкі, це олії.
  6. 6.Чи є вуглеводи в складі нуклеїнових кислот?+
    Відп.:Так. У нуклеотидах РНК цукор — рибоза, у нуклеотидах ДНК — дезоксирибоза, обидва прості цукри з п’яти атомів Карбону. До кожного нуклеотиду входять цукор, фосфат і нітрогеновмісна основа.

Завдання останнє.

Пройди безкоштовно справжній тест НМТ 2026 року з біології: 30 завдань УЦОЯО, орієнтовно 60 хвилин, результат у тестових балах і за шкалою 100–200.