Рассчитайте, какое количество кислорода и фосфорной кислоты (в граммах) необходимо клеткам

Ответы на вопрос

Отвечает Зезюльчик Миша.

Для того чтобы рассчитать количество кислорода и фосфорной кислоты, необходимое клеткам организма для образования АТФ при полном окислении 90 граммов глюкозы, нужно выполнить несколько этапов.

1. Уравнение окисления глюкозы

Полное окисление глюкозы (C₆H₁₂O₆) происходит по следующему уравнению:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ \rightarrow 6CO₂ + 6H₂O + энергия (ATP)

Это уравнение говорит о том, что 1 молекула глюкозы требует 6 молекул кислорода для полного окисления и в процессе этого выделяется углекислый газ, вода и энергия.

2. Молекулярная масса глюкозы

Молекулярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆) составляет:

6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \, \text{г/моль}

Это означает, что 1 моль глюкозы весит 180 граммов.

3. Количество молей глюкозы в 90 граммах

Для того чтобы узнать, сколько молей глюкозы содержится в 90 граммах, нужно разделить массу глюкозы на её молекулярную массу:

n = \frac{90 \, \text{г}}{180 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моля}

Это означает, что 90 граммов глюкозы — это 0.5 моля глюкозы.

4. Количество кислорода, необходимое для окисления

Согласно уравнению, для полного окисления 1 молекулы глюкозы требуется 6 молекул кислорода. Следовательно, для 0.5 моля глюкозы потребуется:

6 \, \text{молекул кислорода} \times 0.5 \, \text{моля глюкозы} = 3 \, \text{моля кислорода}

Теперь можно перевести молекулы кислорода в граммы. Молекулярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль. Таким образом, для 3 молей кислорода масса кислорода будет:

3 \, \text{моля кислорода} \times 32 \, \text{г/моль} = 96 \, \text{г кислорода}

5. Количество фосфорной кислоты (H₃PO₄) для образования АТФ

АТФ (аденозинтрифосфат) состоит из аденозина, трёх фосфатных групп (PO₄) и одной молекулы аденозина. При синтезе АТФ из ADP (аденозиндифосфата) используется фосфорная кислота, то есть ионы фосфата. В процессе окисления 1 молекулы глюкозы в клетке синтезируется примерно 38 молекул АТФ.

Каждая молекула АТФ требует одной молекулы фосфорной кислоты (H₃PO₄) для образования фосфатной группы. Для 0.5 моль глюкозы (из которых синтезируется 38 моль АТФ) потребуется:

38 \, \text{молекул АТФ} \times 0.5 \, \text{моля глюкозы} = 19 \, \text{молекул фосфорной кислоты}

Теперь переведём количество фосфорной кислоты в граммы. Молекулярная масса фосфорной кислоты H₃PO₄ составляет:

3 \times 1 + 1 \times 31 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль}

Следовательно, для 19 молей фосфорной кислоты масса составит:

19 \, \text{молей} \times 98 \, \text{г/моль} = 1862 \, \text{г фосфорной кислоты}

6. Итог

Таким образом, для полного окисления 90 граммов глюкозы и синтеза АТФ клеткам организма потребуется:

96 граммов кислорода.
1862 грамма фосфорной кислоты для синтеза фосфатных групп АТФ.

Последние заданные вопросы в категории Биология