Рассчитайте, какое количество кислорода и фосфорной кислоты (в граммах) необходимо клеткам организма для образования АТФ, если в процессе дыхания полному окислению подвергается 90 граммов глюкозы.
Рассчитайте, какое количество кислорода и фосфорной кислоты (в граммах) необходимо клеткам организма для образования АТФ, если в процессе дыхания полному окислению подвергается 90 граммов глюкозы.
Для образования 1 молекулы АТФ из глюкозы требуется 38 молекул АТФ. При полном окислении 1 молекулы глюкозы выделяется 38 молекул АТФ. Таким образом, для 90 г глюкозы, необходимо 90 * 38 = 3420 молекул АТФ.
Для образования 1 молекулы АТФ требуется 1 молекула кислорода. Поэтому для образования 3420 молекул АТФ потребуется 3420 молекул кислорода.
Фосфорная кислота (в виде фосфатов) играет роль в синтезе и разрушении АТФ. Для образования 1 молекулы АТФ необходимо 3 молекулы фосфорной кислоты. Таким образом, для образования 3420 молекул АТФ потребуется 3420 * 3 = 10260 молекул фосфорной кислоты.
Поскольку масса одной молекулы кислорода равна примерно 16 г/моль, а масса одной молекулы фосфорной кислоты (например, молекулы АТФ) равна примерно 507 г/моль, то для образования 3420 молекул АТФ потребуется:
Итак, для образования АТФ из 90 г глюкозы клеткам организма потребуется примерно 54.72 кг кислорода и 5200.02 кг фосфорной кислоты.
Для образования 1 молекулы АТФ из 1 молекулы глюкозы требуется 3 молекулы кислорода и 1 молекула фосфорной кислоты. Таким образом, для образования 90 граммов глюкозы необходимо 270 граммов кислорода и 90 граммов фосфорной кислоты.
Для ответа на ваш вопрос, нужно рассмотреть биохимические процессы, происходящие в клетках при окислении глюкозы и синтезе АТФ (аденозинтрифосфата). Основной путь получения АТФ в клетках - это аэробное дыхание, которое включает гликолиз, цикл Кребса и окислительное фосфорилирование.
Расход кислорода: В процессе аэробного дыхания каждая молекула глюкозы (C6H12O6) требует 6 молекул кислорода (O2) для полного окисления до углекислого газа (CO2) и воды (H2O). Молекулярная масса глюкозы составляет примерно 180 г/моль, так что 90 граммов глюкозы составляют 0.5 моль глюкозы.
[ \text{Количество кислорода} = 6 \text{ молекул O}_2 \text{ на 1 моль глюкозы} \times 0.5 \text{ моль глюкозы} = 3 \text{ моль O}_2 ]
Молекулярная масса кислорода (O2) составляет примерно 32 г/моль, так что:
[ \text{Масса кислорода} = 3 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 96 \text{ грамм O}_2 ]
Расход фосфорной кислоты: В процессе синтеза АТФ необходим фосфор, который входит в состав АТФ в форме фосфатной группы. На каждый моль глюкозы в цикле Кребса и других реакциях синтезируется около 38 молей АТФ (при оптимальных условиях).
Фосфорная кислота (H3PO4) имеет молекулярную массу примерно 98 г/моль. Поскольку каждая молекула АТФ содержит один фосфат, потребуется 38 молей фосфорной кислоты на моль глюкозы.
[ \text{Количество фосфорной кислоты} = 38 \text{ молей H}_3\text{PO}_4 \text{ на 1 моль глюкозы} \times 0.5 \text{ моль глюкозы} = 19 \text{ моль H}_3\text{PO}_4 ]
[ \text{Масса фосфорной кислоты} = 19 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 1862 \text{ грамм H}_3\text{PO}_4 ]
Итак, для полного окисления 90 граммов глюкозы клеткам потребуется примерно 96 граммов кислорода и 1862 грамма фосфорной кислоты.
