1. Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:
| Эф = | Езап. | Х 100% |
| Еобщ. |
где Езап. – запасённая энергия; Еобщ. – общая энергия.
Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль. Энергия общая – 150 кДж/моль (спиртовое брожение); энергия общая – 210 кДж/моль (молочнокислое брожение). Ответ поясните.
2. В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.
3. В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.
4. В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглось только 2 моль. Определите:
А) сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовалось?
Б) сколько моль АТФ при этом синтезировалось?
В) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ?
5. В процессе диссимиляции произошло расщепление 17 моль глюкозы, из которых кислородному расщеплению подверглось только 3 моль. Определите:
А) сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовалось?
Б) сколько моль АТФ при этом синтезировалось?
В) сколько энергии и в какой форме аккумулировано в этих молекулах АТФ?
Г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление образовавшейся при этом молочной кислоты?
6. В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:
А) сколько всего молекул глюкозы израсходовано?
Б) сколько из них подверглось только неполному и сколько – полному расщеплению?
В) сколько АТФ при этом синтезировано и сколько энергии аккумулировано?
Г) сколько моль кислорода израсходовано на окисление образовавшейся молочной кислоты?
7. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите:
а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 минут бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?
б) накопится ли в мышцах молочная кислота?
8.Мышцы руки при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 минуту 12 кДж энергии. Определите:
а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 10 минут, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве?
б) накопится ли в мышцах молочная кислота?
9. Бегун расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такой затратой, если 50 минут в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 минут - гликолиз?
10.Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните.
Ответы
1. Какое из двух типов брожения – спиртовое или молочнокислое является энергетически более эффективным? Эффективность рассчитать по формуле:
| Эф = | Езап. | Х 100% |
| Еобщ. |
где Езап. – запасённая энергия; Еобщ. – общая энергия.
Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль. Энергия общая – 150 кДж/моль (спиртовое брожение); энергия общая – 210 кДж/моль (молочнокислое брожение). Ответ поясните.
Ответ:
1) и спиртовое и молочнокислое брожение протекает в анаэробных условиях (без кислорода), и в результате синтезируется 2 моль АТФ, т.е. 2 х 30,6 кДж/моль = 61,2 кДж/моль;
2) эффективность спиртового брожения:
| Эфсп. бр. = | 61,2 | Х 100% = 40,8% |
| 150 |
3) эффективность молочнокислого брожения:
| Эфмол. бр. = | 61,2 | Х 100% = 29,1% |
| 210 |
4) энергетически более эффективным является спиртовое брожение.
2. В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.
Ответ:
1) при гликолизе (бескислородный этап катаболизма) одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул ПВК, следовательно, гликолизу подверглось: 68: 2 = 34 молекулы глюкозы;
2) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ (2 молекулы при гликолизе и 38 молекул при гидролизе);
3) при полном окислении 34-х молекул глюкозы образуется: 34 х 38 = 1292 молекулы АТФ.
3. В процессе гидролиза образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.
Ответ:
1) при гидролизе (кислородный этап катаболизма) из обной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, следовательно, гидролизу подверглось: 972: 36 = 27 молекул глюкозы;
2) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до 2-х молекул ПВК с образованием 2-х молекул АТФ, поэтому количество молекул АТФ равно: 27 х 2 = 54;
3) при полном окислении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, следовательно, при полном окислении 27 молекул глюкозы образуется: 27 х 38 = 1026 молекул АТФ (или 972 + 54 = 1026).
Задача № 4 В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному расщеплению подверглось только 2. Определите:
а) сколько моль молочной кислоты и СО2 при этом образовалось;
б) сколько АТФ при этом синтезировано;
в) сколько энергии запасено в этих молекулах АТФ;
г) сколько израсходовано моль О2?
Решение:
5 С6Н12О6 → 5 × 2 С3Н6О3 + 5 × 2 АТФ
2 С6Н12О6 + 2 × 6 О2 → 2 × 6 СО2 + 2 × 6 Н2О + 2 × 38 АТФ
Ответ:
а) 10 моль С3Н6О3 и 12 моль СО2;
б) 10 + 76 = 86 (молекул АТФ);
в) 86 × 40 = 3440 (кДж энергии);
г) 12 моль О2.
Задача № 6. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль молочной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите:
а) сколько всего моль глюкозы израсходовано;
б) сколько из них подверглось полному расщеплению, а сколько гликолизу;
в) сколько энергии запасено;
г) сколько моль кислорода пошло на окисление?
Решение:
2,5 С6Н12О6 → 2,5 × 2 С3Н6О3 + 2,5 × 2 АТФ
4,5 С6Н12О6 + 4,5 × 6 О2 → 4,5 × 6 СО2 + 4,5 × 6 Н2О + 4,5 × 38 АТФ
Ответ:
а) 7 моль С6Н12О66;
б) 4,5 моль – полному расщеплению, 2,5 – гликолизу;
в) (2,5 × 2 + 4,5 × 38) × 40 = 7040 (кДж);
г) 27 моль О2.
Задача № 7. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 мин 24 кДж энергии. Определите:
а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы ног за 25 мин бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве;
б) накопится ли в мышцах молочная кислота?
Решение:
Х = 600 × 180: 1520 = 71 (г)
Ответ:
а) 71 г;
б) нет, т.к. О2 достаточно.
Задача № 8. Мышцы руки при выполнении вольных упражнений расходуют за 1 мин 12 кДж энергии. Определите:
а) сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы руки за 10 мин, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве;
б) накопится ли в мышцах молочная кислота?
Решение:
Х = 120 × 180: 1520 = 14,2 (г)
Ответ:
а) 14,2 г;
б) нет, т.к. О2 достаточно.
Задача № 9. Бегун расходует за 1 мин 24 кДж энергии. Сколько глюкозы потребуется для бега с такими затратами, если 50 мин в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10 мин – гликолиз?
Решение:
Х = 240 × 180: 80 = 540 (г)
У = 25 × 50 × 180: 1520= 142 (г)
3) 540 + 142 = 682 (г)
Ответ: 682 г.