Розв'язування задач на обмін речовин та енергії.Матеріал для учнів 10 класу.

                           Розв'язування задач

                                       Приклад розв’язування задач

Задача 1. У процесі дисиміляції в тканинах відбулося розщеплення 6 моль глюкози, з яких повного кисневого розщеплення зазнала тільки половина.

1. Визначте, які маси молочної кислоти і вуглекислого газу утворились внаслідок реакції.

2. Яка кількість речовини АТФ утворилась?

3. Яка кількість енергії і в якому вигляді акумулювалась в ній?

Розв’язання

Дано: 1.2. Визначаємо кількість речовини глюкози,

η(С₆Н₁₂О₆) – 6 моль (3 моль – яка зазнала неповного розщеплення:

повне кисневе розщеплення) 6-3=3(моль) С₆Н₁₂О_6.

1. m(С₃Н₆О₃) - ? m(СО₂) - ? Визначаємо масу С₃Н₆О₃ і кількість речовини

2. η(АТФ) - ? АТФ, що утворились внаслідок неповного

3. Q - ? розщеплення глюкози:

С₆Н₁₂О₆ + 2АДФ + 2Н₃РО₄ → 2С₃Н₆О₃ + 2АТФ + 2Н₂О;

1 моль 2 моль 2 моль

1 моль С₆Н₁₂О₆ – 2 моль С₃Н₆О₃;

3 моль С₆Н₁₂О₆ – х моль С₃Н₆О₃;

х = 3*2/1 = 6 моль С₃Н₆О₃

1 моль С₃Н₆О₃ – 90 г; 1 моль С₆Н₁₂О₆ – 2 моль АТФ;

6 моль С₃Н₆О₃ – х г; 3 моль С₆Н₁₂О₆ – х моль АТФ;

х = 6*90 = 540 г С₃Н₆О₃ х = 3*2 = 6 моль АТФ.

Таким чином, внаслідок неповного (безкисневого) розщеплення 3 моль С₆Н₁₂О₆ утворилося 540 г С₃Н₆О₃ і 6 моль АТФ.

Визначаємо масу СО₂ і кількість речовини АТФ, що утворились внаслідок повного (кисневого) розщеплення 3 моль С₆Н₁₂О₆:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38АДФ + 38Н₃РО₄ → 6СО₂ + 38АТФ + 44Н₂О;

1 моль 6 моль 38 моль

1 моль С₆Н₁₂О₆ утворює 6 моль СО₂;

1 моль С₆Н₁₂О₆ утворює х моль СО₂;

х = 3*6 =18 молів СО₂ – утворилося внаслідок повного розщеплення 3 моль С₆Н₁₂О₆.

1 моль СО₂ – 44 г;

18 моль СО₂ – х г;

х = 18*44 = 792 г СО₂ – утворилося внаслідок повного розщеплення 3 моль глюкози.

1 моль С₆Н₁₂О₆ утворює 38 моль АТФ;

3 моль С₆Н₁₂О₆ утворює х моль АТФ;

х = 3*38 = 114 молів АТФ утворилося внаслідок (кисневого) розщеплення 3 моль глюкози.

3. Визначаємо кількість енергії, яка виділилась внаслідок неповного (безкисневого) і повного (кисневого) розщеплення глюкози:

6+114 = 120 моль АТФ утворилося внаслідок розщеплення 6 моль глюкози.

1 моль АТФ акумулює 40 кДж енергії;

120 моль АТФ акумулюють х кДж енергії;

х = 120*40 = 4800 кДж енергії акумульовано в молекулах АТФ, утворених під час розщеплення 6 моль глюкози.

Відповідь. 1. Утворилось 540 г молочної кислоти і 792 г вуглекислого газу. 2. Утворилось 120 моль АТФ. 3. Енергія (4800 кДж) акумульована в АТФ у вигляді макроергічних зв’язків.

Задача 2. На роботу м’язів протягом 1 хв потрібно 20кДж енергії. Людина працювала з таким навантаженням 1 год. Яка маса глюкози засвоїлась в м’язах, якщо половина її зазнала анаеробного, а половина – повного розщеплення?

Розв’язання

Дано: Визначаємо загальні витрати енергії за

Витрати енергії – 20 кДж/хв; 1 годину роботи:

t – 1 година; 20 кДж/хв*60 хв = 1200 кДж.

Половина глюкози зазнала анае- Оскільки половина глюкози зазнала пов-

робного, а друга половина – пов- ного розщеплення, а друга – неповного,

ного розщеплення. складаємо сумарні рівняння розщепле-

m(С₆Н₁₂О₆) - ? ння глюкози:

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ + 38АДФ + 38Н₃РО₄ → 6СО₂ + 38АТФ + 44Н₂О;

180 1520 кДж

С₆Н₁₂О₆ + 2АДФ + 2Н₃РО₄ → 2С₃Н₆О₃ + 2АТФ + 2Н₂О;

180 80 кДж

180 г + 180 г=360 г С₆Н₁₂О_6.

1520 кДж + 80 кДж=1600 кДж.

Визначаємо масу глюкози, яка зазнала розщеплення під час роботи протягом 1 години:

360 г С₆Н₁₂О₆ – 1600 кДж;

х г С₆Н₁₂О₆ – 1200 кДж;

х=360 г*1200кДж/160кДж=270 г С₆Н₁₂О₆

Відповідь. Засвоїлось 270 г глюкози.