Решите задачи на энергетический обмен:

1. В процессе энергетического обмена гликолизу подверглось 2 моль глюкозы. Сколько моль АТФ при этом образовалось?

2. Определите, сколько граммов пировиноградной к-ты образуется из 360 граммов глюкозы при гликолизе.

3. Рассчитайте, сколько килограммов глюкозы синтезировалось растениями в ходе фотосинтеза, если известно, что при этом выделилось 22 400 л кислорода.

4. Рассчитайте, сколько граммов углекислого газа выделится организмом при полном окислении его клетками 54 граммов глюкозы.

5. В процессе энергетического обмена произошло расщепление 2 моль глюкозы, из которых полному расщеплению подверглось только 2. Определите, сколько моль молочной к-ты и СО2 при этом образовалось, сколько АТФ синтезировано, сколько энергии запасено в этих молекулах АТФ.

6. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такой затратой, если 50 минут в его организме идёт полное окисление глюкозы, а 10 минут — гликолиз?

1. При гликолизе из 1 моль глюкозы образуется 2 моль АТФ. Значит, из 2 моль глюкозы: \( 2 \times 2 = 4 \) моль АТФ.

2. Уравнение гликолиза: \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 \rightarrow 2 \text{C}_3\text{H}_4\text{O}_3 \). Молярная масса глюкозы 180 г/моль, пировиноградной кислоты 88 г/моль. 360 г глюкозы — это \( 360 / 180 = 2 \) моль. Из 2 моль глюкозы получится \( 2 \times 2 = 4 \) моль пирувата. Масса: \( 4 \times 88 = 352 \) г.

3. Фотосинтез: \( 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \). 1 моль \( \text{O}_2 \) занимает 22,4 л. 22 400 л \( \text{O}_2 \) — это \( 22400 / 22,4 = 1000 \) моль. По уравнению на 6 моль \( \text{O}_2 \) приходится 1 моль глюкозы, значит, глюкозы \( 1000 / 6 \approx 166,67 \) моль. Масса: \( 166,67 \times 180 = 30000 \) г = 30 кг.

4. Полное окисление: \( \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} \). 54 г глюкозы — \( 54 / 180 = 0,3 \) моль. \( \text{CO}_2 \) выделится \( 0,3 \times 6 = 1,8 \) моль. Масса \( \text{CO}_2 \): \( 1,8 \times 44 = 79,2 \) г.

5. По условию все 2 моль глюкозы подверглись полному окислению. Тогда молочная кислота не образуется (0 моль). \( \text{CO}_2 \): \( 2 \times 6 = 12 \) моль. АТФ: при полном окислении 1 моль глюкозы синтезируется 38 моль АТФ, итого \( 2 \times 38 = 76 \) моль. Энергия в АТФ (принимая 40 кДж/моль): \( 76 \times 40 = 3040 \) кДж.

6. Общее время бега 60 мин, энергозатраты \( 60 \times 24 = 1440 \) кДж. При полном окислении 1 моль глюкозы даёт 38 АТФ, т.е. \( 38 \times 40 = 1520 \) кДж. При гликолизе 1 моль глюкозы даёт 2 АТФ, т.е. 80 кДж. За 50 мин полного окисления нужно \( 50 \times 24 = 1200 \) кДж, что требует \( 1200 / 1520 \approx 0,7895 \) моль глюкозы. За 10 мин гликолиза нужно \( 10 \times 24 = 240 \) кДж, что требует \( 240 / 80 = 3 \) моль глюкозы. Всего \( 0,7895 + 3 = 3,7895 \) моль. Масса: \( 3,7895 \times 180 \approx 682,1 \) г.

0 0 Пожаловаться