Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах ферментами):
крахмал → глюкоза (Е рассеивается); белки→ аминокислоты; жиры→ глицерин и жирные кислоты;
2. Бескислородный «гликолиз» (в цитоплазме): глюкоза → 2 ПВК (или 2 молочной к-ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «дыхание», «энергетический этап» или «гидролиз» (в митохондриях): ПВК → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Эффективность: Полное окисление: 1 молекула глюкозы = 38 АТФ;
-
Бескислородное окисление, «гликолиз»: 1 глюкоза = 2 АТФ
(Неполное окисление при недостатке кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
-
Кислородный этап, «дыхание», «аэробное окисление», «энергетический этап» или «гидролиз» = 36 АТФ.
В том числе: а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь) = 34 АТФ;
Уравнения: Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
(сокращенное уравнение: C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ)
-
Гликолиз (сокращенно): C6H12O6 →2 C3H6O3 (ПВК) + 2АТФ
-
Реакция неполного расщепления глюкозы (при недостатке кислорода):
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
(молочная к-та)
Сокращённо: C6H12O6 → 2C3H6O3 +2АТФ
-
Спиртовое брожение: С6Н12О6 → 2СО2+2С2Н5ОН +2 АТФ (сокращенно)
Количество энергии, запасенной в одной молекуле АТФ: 40кДЖ
Примеры заданий ЕГЭ по линии 27 (часть 2)
1.В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?
n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620 молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45 молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол-во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
2. В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический эффект?
Ответ:
1. Если при разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании 56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
3.Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
Ответ:
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы, образуется 100 молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется в процессе клеточного дыхания?
Ответ:
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1 молекула глюкозы образует 2 молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1 молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).
5. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии. Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
Решение:
1. Определяем сколько энергии необходимо мышцам для работы: 24 кДж × 25 мин = 600 кДж
2. Энергия может быть только в виде АТФ, узнаем сколько необходимо моль АТФ: 600 кДж : 40 кДж = 15 моль
3. По уравнению С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
определяем, сколько глюкозы при расщеплении образует это количество АТФ:
1 моль (C6H12O6) — 38 моль (АТФ) x = 0,4 моль (C6H12O6)
x моль (C6H12O6) — 15 моль (АТФ)
4. Переведѐм количество глюкозы в граммы:
1 моль (C6H12O6) — 180 г x = 72 г (C6H12O6)
0,4 моль (C6H12O6) — x г
Ответ: мышцы ног за 25 мин бега израсходуют 72 г глюкозы.
6. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 3 моля. Определите: А) Сколько молей молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое количество энергии в них аккумулировано? Г) Сколько молей СО2 образовалось?
Д) Сколько молей О2 израсходовано?
Решение:
Реакция неполного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 –– 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
молочная к-та
А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.
Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 –– 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж
Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:
3 С6Н12О6 + 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н3РО4 + 3 х 6 О2 –– 3 х 6 СО2 + 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н2О
или:
Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО2 = 6 х 3 = 18 молей;
Д) О2 = 6 х 3 = 18 молей.
Теперь сложим данные:
А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО2 – 18 молей;
Д) О2 – 18 молей.
7. В процессе энергетического обмена в клетке образовалось 116 молекул АТФ и затрачено 18 молекул кислорода. Определите количество молекул глюкозы подвергшихся гликолизу и сколько из них окислению до конечных продуктов.
Решение:
При окислении 1 глюкозы затрачивается 6 молекул кислорода
18/6= 3 Глюкозы подверглись окислению до конечных продуктов
3*38=114
116-114= 2
Как раз 2 АТФ выделяется при гликолизе 1 глюкозы.
Ответ: 1 глюкоза в гликолизе, 3 глюкозы до конца
8. Расщеплению и окислению подверглось 6 молекул глюкозы, на это расходовалось 24 молекулы кислорода. Определите, сколько молекул воды и углекислого газа выделилось при этом.
Решение:
1) 6*4=24 молекул углекислого газа, т.к. из 1 молекулы глюкозы выделяется 4 молекулы угл. газа
2) 44* 6=264 молекул воды, т.к. из 1 молекулы глюкозы выделяется 44 молекулы воды
Ответ: а) 24
б) 264
9.В процессе энергетического обмена в клетке образовалось 78 молекул АТФ и 12 молекул углекислого газа. Определите количество молекул глюкозы подвергшихся гликолизу и сколько из них окислению до конечных продуктов.
Решение:
Из 1 молекулы глюкозы образуется 38 АТФ при полном окислении 78:38=2. Значит полному окислению подверглось 2 молекулы глюкозы.
Одна молекула глюкозы при полном окислении – 6 СО2. 2АТФ при гликолизе.
Значит гликолизу подверглось 1 молекула глюкозы, полному окислению 2 молекулы глюкозы.
Задачи к главе 3
§ 21 ● Сколько граммов кислорода необходимо для полного окисления 360 г глюкозы? Какое количество АТФ (моль) получит организм при таком окислении?
Решение
1. Найдем количество глюкозы (моль), подвергшейся полному окислению:
М(С6Н12О6) = 12 · 6 + 1 · 12 + 16 · 6 = 180 г/моль.
n(С6Н12О6) = m : M = 360 г : 180 г/моль = 2 моль.
2. Суммарное уравнение аэробного дыхания:
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 → 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ.
Для полного окисления 1 моль глюкозы необходимо 6 моль кислорода, при этом организм получает 38 моль АТФ. Следовательно, для полного окисления 2 моль глюкозы понадобится 12 моль кислорода, энергетический выход при этом составит 76 моль АТФ.
3. Рассчитаем массу кислорода:
М(О2) = 16 · 2 = 32 г/моль.
m(О2) = n · M = 12 моль · 32 г/моль = 384 г.
Ответ: необходимо 384 г кислорода, организм получит 76 моль АТФ.
§ 21-1 ● В организме человека при интенсивной мышечной работе было израсходовано 0,1 моль глюкозы. При этом полному аэробному расщеплению подверглось только 60 % глюкозы, а остальная часть была расщеплена в ходе брожения. Какое максимальное количество АТФ (моль) смог получить организм?
Решение
1. Полному окислению подверглось: 0,1 моль · 60 % : 100 % = 0,06 моль глюкозы. В ходе брожения использовано: 0,1 моль – 0,06 моль = 0,04 моль глюкозы.
2. Суммарное уравнение аэробного дыхания:
С6Н12О6 + 6О2 + 38АДФ + 38Н3РО4 → 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ.
Энергетический выход полного окисления 1 моль глюкозы составляет 38 моль АТФ, значит при полном окислении 0,06 моль глюкозы организм получает: 38 · 0,06 = 2,28 моль АТФ.
3. В мышцах человека при дефиците кислорода протекает молочнокислое брожение:
С6Н12О6 + 2АДФ + 2Н3РО4 → 2С3Н6О3 + 2АТФ.
При расщеплении 1 моль глюкозы до молочной кислоты организм получает 2 моль АТФ. Следовательно, энергетический выход расщепления 0,04 моль глюкозы составляет 0,08 моль АТФ.
4. Найдем общее количество АТФ: 2,28 моль + 0,08 моль = 2,36 моль.
Ответ: организм смог получить 2,36 моль АТФ.
§ 22-1 ● Сколько углекислого газа (кг) было поглощено растениями в процессе фотосинтеза, если известно, что ими было синтезировано 900 г глюкозы?
Решение
1. Найдем количество (моль) синтезированной глюкозы.
М(С6Н12О6) = 12 · 6 + 1 · 12 + 16 · 6 = 180 г/моль.
n(С6Н12О6) = m : M = 900 г : 180 г/моль = 5 моль.
2. Общее уравнение фотосинтеза:
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2.
Для синтеза 1 моль глюкозы необходимо 6 моль СО2. Значит, для образования 5 моль глюкозы нужно 5 · 6 = 30 моль СО2.
3. Определим массу поглощенного СО2:
М(СО2) = 12 + 16 · 2 = 44 г/моль.
m(СО2) = n · M = 30 моль · 44 г/моль = 1320 г = 1,32 кг.
Ответ: растения поглотили 1,32 кг углекислого газа.
§ 23 ● Молекула белка состоит из 180 остатков аминокислот. Какую длину (нм) имеет ген, кодирующий данный белок? Стартовый кодон и стоп-кодон при расчетах не учитывайте.
Решение
1. Определим количество нуклеотидов в соответствующей мРНК. Каждая аминокислота кодируется триплетом — сочетанием из трех нуклеотидов. Следовательно, мРНК содержит 180 триплетов или 180 · 3 = 540 нуклеотидов. В условии задачи указано, что стартовый кодон и стоп-кодон учитывать не нужно, поэтому мы не прибавляем еще 2 триплета (6 нуклеотидов).
2. Поскольку мРНК содержит 540 нуклеотидов, соответствующий ген (участок молекулы ДНК) содержит 540 пар нуклеотидов. Виток двойной спирали ДНК содержит 10 пар нуклеотидов и имеет длину 3,4 нм, т. е. одна пара нуклеотидов занимает участок ДНК длиной 0,34 нм. Таким образом, участок молекулы ДНК, содержащий 540 пар нуклеотидов, имеет длину: 540 · 0,34 = 183,6 нм.
Ответ: ген имеет длину 183,6 нм.
§ 24-1 ● Установите последовательность антикодонов тРНК, участвующих в синтезе пептида, если соответствующая нетранскрибируемая цепь молекулы ДНК содержит последовательность нуклеотидов ЦАТЦЦТАТГЦТЦТАГ. С помощью таблицы генетического кода определите последовательность аминокислотных остатков данного пептида.
Решение
1. По принципу комплементарности установим последовательность нуклеотидов транскрибируемой цепи ДНК и соответствующей матричной РНК (учитывая, что в молекуле РНК вместо тимина содержится урацил). Затем с помощью таблицы генетического кода установим структуру закодированного пептида.
Нетранскрибируемая цепь ДНК: |
ЦАТ |
ЦЦТ |
АТГ |
ЦТЦ |
ТАГ |
|
Транскрибируемая цепь ДНК: |
ГТА |
ГГА |
ТАЦ |
ГАГ |
АТЦ |
|
мРНК (иРНК): |
ЦАУ |
ЦЦУ |
АУГ |
ЦУЦ |
УАГ |
|
Пептид: |
Гис—–Про—–Мет—–Лей |
стоп |
2. Запишем антикодоны соответствующих тРНК. При этом не забываем, что молекул тРНК, антикодоны которых соответствовали бы стоп-кодонам, не существует.
Антикодоны тРНК: |
ГУА |
ГГА |
УАЦ |
ГАГ |
– |
Ответ: последовательность антикодонов тРНК: ГУА, ГГА, УАЦ, ГАГ.
Последовательность аминокислотных остатков пептида: Гис—–Про—–Мет—–Лей.
Задачи по теме «Энергетический обмен» (ЭГЭ по биологии — задания по линии 27, ч.2, с подробными ответами )
МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
с. Карагай, Пермский край
Биология: подготовка к ЕГЭ
Задание 27
(часть 2)
Подготовила:
Трефилова Раиса Поликарповна,
учитель биологии,
МБОУ «Карагайская СОШ № 2»
Карагай — 2017
Пояснительная записка
В КИМах ЕГЭ по биологии в линии 27 проверяется умение
обучающихся выполнять задания по цитологии. Во второй части
методического ресурса предлагаю вопросы и биологические задачи по теме:
«Энергетический обмен».
Цель: Знакомство с правилами выполнения и заданиями линии 27 при
подготовке к ЕГЭ.
Задачи:
1. Информировать учащихся 11 класса о требованиях к выполнению
заданий линии 27 по биологии по теме «Энергетический обмен».
2. Познакомить с кодификатором, спецификацией и образцами заданий.
3. Мотивировать учащихся к успешной подготовке к ЕГЭ.
Обращаем внимание учащихся на оценку задания!
Критерии к оцениванию ответа
Ответ правильный и полный, включает в себя все
указанные элементы
Ответ включает два из указанных элементов и не
содержит биологических ошибок, или ответ включает 3
элемента, но содержит ошибку.
Ответ включает 1 элемент и не содержит биологических
ошибок, или ответ включает 2 элемента, но содержит
ошибку.
Теоретическое обоснование темы
Этапы энергетического обмена:
1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах
ферментами):
крахмал → глюкоза (Е рассеивается); белки→ аминокислоты; жиры→
глицерин и жирные кислоты;
2. Бескислородный «гликолиз» (в цитоплазме): глюкоза → 2 ПВК (или 2
молочной к—ты) + 2 АТФ
3. Кислородный этап, «дыхание», «энергетический этап» или «гидролиз»
(в митохондриях): ПВК → СО2 + Н 2О + 36 АТФ
Эффективность: Полное окисление: 1 молекула глюкозы = 38 АТФ;
• Бескислородное окисление, «гликолиз»: 1 глюкоза = 2 АТФ
(Неполное окисление при недостатке кислорода: 1 глюкоза = 2 АТФ);
• Кислородный этап, «дыхание», «аэробное окисление», «энергетический
этап» или «гидролиз» = 36 АТФ.
В том числе: а) цикл Кребса = 2 АТФ
б) окислительное фосфорилирование (дыхательная цепь) = 34 АТФ;
Уравнения: Реакция полного расщепления глюкозы:
С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О +
2880 кДж
(сокращенное уравнение: C6H12O6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 38 АТФ)
• Гликолиз (сокращенно): C6H12O6 →2 C3H6O3 (ПВК) + 2АТФ
• Реакция неполного расщепления глюкозы (при недостатке кислорода):
С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 → 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
(молочная к—та)
Сокращённо: C6H12O6 → 2C3H6O3 +2АТФ
• Спиртовое брожение: С6Н12О6 → 2СО2+2С2Н5ОН +2 АТФ
(сокращенно)
Количество энергии, запасенной в одной молекуле АТФ: 40кДЖ
Примеры заданий ЕГЭ по линии 27 (часть 2)
1. В процессе гидролиза образовалось 1620 молекул АТФ. Определите, какое количество
глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось в результате
бескислородного и полного этапов катаболизма. Ответ поясните.
2. В цикл Кребса вступило 56 молекул пировиноградной кислоты (ПВК). Определите,
какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению? Сколько молекул АТФ
образовалось при гликолизе и аэробном этапе? Каков суммарный энергетический
эффект?
3. Сколько молекул АТФ образуется в клетках эукариот при полном окислении фрагмента
молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы?
4. В процессе гликолиза образовалось 400 молекул пирувата (ПВК или пировиноградная
кислота). Сколько молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ
образуется в процессе клеточного дыхания?
5. Человек при беге со средней скоростью расходует за 1 минуту 24 кДж энергии.
Определите, сколько граммов глюкозы расходуется за 25 минут бега, если кислород
доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве.
6. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 3 моля. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано? Г) Сколько молей СО
2
образовалось?
Д) Сколько молей О
2
израсходовано?
Ответы
Задача1.
Оформление задачи.
Дано: n (АТФ)= 1620
Найти:
n (глюкозы)-?
n (АТФ общ.) -?
n (АТФ бескисл. этапа)-?
Решение:
1. При гидролизе (бескислородном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ . Определяем количество молекул глюкозы, которое образовало 1620
молекул АТФ:
n (глюкозы) =1620 : 36 = 45 молекул глюкозы.
2. При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется до двух молекул
пировиноградной кислоты (ПВК) с образованием двух молекул АТФ, следовательно, из 45
молекул глюкозы образовалось:
n (АТФ бескисл. этапа) = 45 х2 = 90 молекул АТФ.
3. При полном расщеплении одной молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.
Находим кол—во АТФ, образующееся при разложении 45 молекул АТФ:
n (АТФ общ.) = 45 х 38 = 1710 молекул АТФ.
Ответ: 1) Число молекул глюкозы = 45.
2) При гликолизе образуется 90 молекул АТФ.
3) Полный энергетический эффект = 1710 молекул АТФ.
Задача 2.Оформляется по образцу первой задачи.
Краткий ответ.
1. Если при разложении одной молекулы глюкозы образуется 2 ПВК, то при образовании
56 молекулы ПВК разложилось 28 молекул глюкозы: 56 : 2 = 28.
2. При гликолизе 1 молекулы глюкозы выделяется 2 молекулы АТФ,
При гликолизе 28 молекул глюкозы образуется 56 молекул АТФ.
3. При клеточном дыхании (аэробном этапе) из одной молекулы глюкозы образуется 36
молекул АТФ, из 28 молекул глюкозы образуется: 36 х28 = 1008 молекул АТФ.
4. Общий энергетический эффект = 56 + 1008 = 1064 (молекул АТФ).
Задача 3.
Краткий ответ.
1. Из фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 100 остатков глюкозы, образуется 100
молекул глюкозы.
2. При полном окислении 1 молекулы глюкозы в клетках эукариот образуется 38 молекул
АТФ.
3. При окислении 100 молекул глюкозы образуется: 38 х100 = 3800 (молекулы АТФ)
Задача 4.
Краткий ответ.
1. При гликолизе (бескислородный этап катаболизма) 1 молекула глюкозы образует 2
молекулы пирувата, следовательно, гликолизу подверглось: 400 : 2 = 200 (молекул
глюкозы).
2. Кислородное дыхание – третий этап энергетического обмена, в результате которого из 1
молекулы глюкозы образуется 36 молекул АТФ.
3. Из 200 молекул глюкозы образуется : 36 х 200 = 7200 (молекул АТФ).
Задача 5.
Краткое решение.
1. Определяем сколько энергии необходимо мышцам для работы: 24 кДж × 25 мин = 600
кДж
2. Энергия может быть только в виде АТФ, узнаем сколько необходимо моль АТФ: 600
кДж : 40 кДж = 15 моль
3. По уравнению С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ
+ 44 Н2О + 2880 кДж
определяем, сколько глюкозы при расщеплении образует это количество АТФ:
1 моль (C6H12O6) — 38 моль (АТФ) x = 0,4 моль (C6H12O6)
x моль (C6H12O6) — 15 моль (АТФ)
4. Переведѐм количество глюкозы в граммы:
1 моль (C6H12O6) — 180 г x = 72 г (C6H12O6)
0,4 моль (C6H12O6) — x г
Ответ: мышцы ног за 25 мин бега израсходуют 72 г глюкозы.
Задача 6.
Краткое решение.
Реакция неполного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 2 АДФ + 2 Н
3
РО
4
––> 2 С
3
Н
6
О
3
+ 2 АТФ + 2 Н
2
О + 200 кДж
молочная к—та
А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.
Реакция полного расщепления глюкозы:
С
6
Н
12
О
6
+ 38 АДФ + 38 Н
3
РО
4
+ 6 О
2
––> 6 СО
2
+ 38 АТФ + 44 Н
2
О + 2880 кДж
Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:
3 С
6
Н
12
О
6
+ 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н
3
РО
4
+ 3 х 6 О
2
––> 3 х 6 СО
2
+ 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н
2
О
или:
Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО
2
= 6 х 3 = 18 молей;
Д) О
2
= 6 х 3 = 18 молей.
Теперь сложим данные:
А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО
2
– 18 молей;
Д) О
2
– 18 молей.
Решите самостоятельно
1. В диссимиляцию вступило 32 молекулы глюкозы. Определите количество АТФ после
гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
2. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после
энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы,
вступившей в диссимиляцию.
3.В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых
полному расщеплению подверглись только 5 молей. Определите: А) Сколько молей
молочной кислоты образовалось? Б) Сколько при этом образовалось АТФ? В) Какое
количество энергии в них аккумулировано?
4. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии.
Определите: А) Сколько всего граммов глюкозы израсходуют мышцы за 15 мин при
условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве? Б)
Накапливается ли молочная кислота в мышцах?
5. Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении
фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните.
Источники информации:
1. Калинова Г.С. Биология.Типовые тестовые задания. – М.: издательство «Экзамен»,
2017.
2. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ—2013: учебно—
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов—на—Дону: Легион, 2012.
3. Кириленко А.А., Колесников С.И. Биология. Подготовка к ЕГЭ-2014: учебно—
методическое пособие/А.А.Кириленко, С.И.Колесников. – Ростов—на—Дону: Легион, 2013.
4. https://studopedia.ru/7_107246_tema-energeticheskiy-obmen-i-fotosintez.html —
энергетический обмен и фотосинтез
5. Решение задач по цитологии. Для учащихся 10 —11 классов / МБОУ СОШ №3 с УИОП
им. Г. Панфилова; сост. И.Г. Фунтова. – Анжеро—Судженск, 2016.
6. Учебник по биологии, УМК любой.
7. МОИ публикации:
часть 1. https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_1/53-1-0-
58450
часть 2 https://easyen.ru/load/biologija/ege/biologija_podgotovka_k_egeh_zadanie_27_chast_2/53-1-0-
58891
More information from the unit converter
How many moles AtP in 1 grams?
The answer is 0.0041498294081902.
We assume you are converting between moles AtP and gram.
You can view more details on each measurement unit:
molecular weight of AtP or
grams
The SI base unit for amount of substance is the mole.
1 mole is equal to 1 moles AtP, or 240.973761 grams.
Note that rounding errors may occur, so always check the results.
Use this page to learn how to convert between moles AtP and gram.
Type in your own numbers in the form to convert the units!
Quick conversion chart of moles AtP to grams
1 moles AtP to grams = 240.97376 grams
2 moles AtP to grams = 481.94752 grams
3 moles AtP to grams = 722.92128 grams
4 moles AtP to grams = 963.89504 grams
5 moles AtP to grams = 1204.86881 grams
6 moles AtP to grams = 1445.84257 grams
7 moles AtP to grams = 1686.81633 grams
8 moles AtP to grams = 1927.79009 grams
9 moles AtP to grams = 2168.76385 grams
10 moles AtP to grams = 2409.73761 grams
Want other units?
You can do the reverse unit conversion from
grams AtP to moles, or enter other units to convert below:
Common amount of substance conversions
Details on molecular weight calculations
In chemistry, the formula weight is a quantity computed by multiplying the atomic weight (in atomic mass units) of each element in a chemical formula by the number of atoms of that element present in the formula, then adding all of these products together.
Formula weights are especially useful in determining the relative weights of reagents and products in a chemical reaction. These relative weights computed from the chemical equation are sometimes called equation weights.
Finding molar mass starts with units of grams per mole (g/mol). When calculating molecular weight of a chemical compound, it tells us how many grams are in one mole of that substance. The formula weight is simply the weight in atomic mass units of all the atoms in a given formula.
The atomic weights used on this site come from NIST, the National Institute of Standards and Technology. We use the most common isotopes. This is how to calculate molar mass (average molecular weight), which is based on isotropically weighted averages. This is not the same as molecular mass, which is the mass of a single molecule of well-defined isotopes. For bulk stoichiometric calculations, we are usually determining molar mass, which may also be called standard atomic weight or average atomic mass.
Using the chemical formula of the compound and the periodic table of elements, we can add up the atomic weights and calculate molecular weight of the substance.
A common request on this site is to convert grams to moles. To complete this calculation, you have to know what substance you are trying to convert. The reason is that the molar mass of the substance affects the conversion. This site explains how to find molar mass.
If the formula used in calculating molar mass is the molecular formula, the formula weight computed is the molecular weight. The percentage by weight of any atom or group of atoms in a compound can be computed by dividing the total weight of the atom (or group of atoms) in the formula by the formula weight and multiplying by 100.
Metric conversions and more
ConvertUnits.com provides an online
conversion calculator for all types of measurement units.
You can find metric conversion tables for SI units, as well
as English units, currency, and other data. Type in unit
symbols, abbreviations, or full names for units of length,
area, mass, pressure, and other types. Examples include mm,
inch, 100 kg, US fluid ounce, 6’3″, 10 stone 4, cubic cm,
metres squared, grams, moles, feet per second, and many more!
Ранее при расчете эффективности окисления коэффициент P/O для НАДH принимался равным 3,0, для ФАДH2 – 2,0.
По современным данным значение коэффициента P/O для НАДH соответствует 2,5, для ФАДH2 – 1,5.При расчете энергетической ценности, т.е. количества АТФ, образующейся при окислении аминокислот, и коэффициента Р/О необходимо представлять себе весь путь аминокислоты до полного окисления всех ее углеродных атомов в СО2. При этом необходимо учитывать число атомов углерода в молекуле.
Например, аспартат содержит 4 атома углерода и поэтому его остатку необходимо пройти 2 оборота ЦТК, прежде чем они выделятся в виде СО2. Подсчитывая число восстановленных НАДН, ФАДН2 и ГТФ, образуемых в двух оборотах ЦТК, определяем сумму АТФ – 20 молекул. При расчете коэффициента Р/О учитываем только фосфат, включенный в АТФ ферментом АТФ-синтазой, т.е. в процессе окислительного фосфорилирования. Это значит, что фосфат, входящий в ГТФ, не учитывается!
И, наконец, помним, что каждая молекула восстановленного эквивалента (т.е. НАДН или ФАДН2) передает на дыхательную цепь по одной паре электронов, которые проходят разное расстояние: от НАДН – три комплекса ферментов, от ФАДН2 – 2 комплекса ферментов, но в любом случае восстанавливают до воды по одному атому кислорода.
Расчет энергетического эффекта окисления аспарагиновой кислоты |
Схожим образом рассчитываем требуемые значения суммы АТФ и коэффициента Р/О для аланина и глутамата.
Два атома углерода аланина попадают в ЦТК после того, как безазотистый остаток аланина – пируват – окислится в пируват-дегидрогеназном комплексе с образованием НАДН. Образованный ацетил-SКоА входит в ЦТК и полностью окисляется в одном его обороте. В результате в дыхательную цепь направляется 4 молекулы НАДН и 1 молекула ФАДН2.
Расчет энергетического эффекта окисления аланина |
В случае с глутаматом надо учесть, что α-кетоглутарат, образуемый из глутаминовой кислоты, является метаболитом цикла Кребса. Он сразу превращается в сукцинил-SКоА и далее по реакциям ЦТК до оксалоацетата. Для полного окисления оксалоацетата (С4) требуется два оборота ЦТК (2 × 2СО2).
Расчет энергетического эффекта окисления глутаминовой кислоты |