Присоединиться

Биология·Клетка и обмен веществ·9–10 класс

Расщепилось 90 г глюкозы, выделилось 26,88 л CO₂ — сколько АТФ

Условие

В клетках работающей мышцы расщепилось 90 г глюкозы: часть её окислилась полностью до углекислого газа и воды, а остальная остановилась на стадии молочной кислоты. При этом выделилось 26,88 л углекислого газа (н. у.). Гликолиз одной молекулы глюкозы даёт 2 молекулы АТФ, полное кислородное окисление одной молекулы глюкозы даёт в сумме 38 молекул АТФ. Молярные массы: глюкоза 180 г/моль, молочная кислота 90 г/моль; молярный объём 22,4 л/моль, число Авогадро 6,0210236{,}02 \cdot 10^{23} моль⁻¹. Определите, какая доля глюкозы окислилась полностью, сколько граммов молочной кислоты образовалось и сколько молей АТФ синтезировано.

Ответ

Полностью окислилось 0,2 моль глюкозы (36 г, 40 %), образовалось 54 г молочной кислоты, синтезировано 8,2 моль АТФ (≈ 4,9410244{,}94 \cdot 10^{24} молекул).

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Переведите данные в моли

    Глюкоза: nобщ=90180=0,5n_{\text{общ}} = \frac{90}{180} = 0{,}5 моль.

    Углекислый газ: n(CO2)=26,8822,4=1,2n(CO_2) = \frac{26{,}88}{22{,}4} = 1{,}2 моль.

    Обозначим: aa — моли глюкозы, окислившиеся полностью, bb — моли, дошедшие только до молочной кислоты. Тогда a+b=0,5a + b = 0{,}5.

  2. Шаг 2. Поймите, откуда берётся углекислый газ

    При гликолизе (расщеплении до молочной кислоты) углекислый газ не выделяется вовсе: C6H12O62C3H6O3C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2\,C_3H_6O_3. Весь CO2CO_2 даёт только кислородный этап:

    C6H12O6+6O26CO2+6H2OC_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \rightarrow 6\,CO_2 + 6\,H_2O

    Значит, на каждый моль полностью окисленной глюкозы приходится 6 моль CO2CO_2:

    6a=n(CO2)6a = n(CO_2)

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Найдите a, b и долю полного окисления
  • Шаг 4. Посчитайте молочную кислоту
  • Шаг 5. Сложите АТФ и проверьте по кислороду
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Считают, что CO2CO_2 выделяется и при расщеплении до молочной кислоты, и завышают долю полностью окисленной глюкозы.

  • Умножают 38 АТФ на всю глюкозу (0,5 моль) и получают 19 моль АТФ вместо 8,2.

  • Дважды учитывают гликолиз для окисленной части: прибавляют 2 АТФ к 38, хотя 38 — это уже суммарный выход.

  • Забывают, что из 1 моль глюкозы получается 2 моль молочной кислоты, и пишут 27 г вместо 54 г.

  • Делят объём CO2CO_2 на 22,4 неверно или не делят на 6 при переходе к глюкозе.

Другие задачи по теме «Клетка и обмен веществ»