Для решения этой задачи необходимо соотнести общий энергетический выход процесса с количеством энергии, которое запасается в форме АТФ при расщеплении одной моль глюкозы. 1. Теоретические основы гликолиза Гликолиз — это многоступенчатый процесс расщепления одной молекулы глюкозы до двух молекул пировиноградной кислоты (ПВК). В ходе этого процесса выделяется энергия, часть которой рассеивается в виде тепла, а часть аккумулируется в химических связях АТФ.
- При расщеплении 1 моль глюкозы на этапе гликолиза образуется 2 моль АТФ.
- По условию задачи, при образовании (или гидролизе) 1 моль АТФ выделяется/поглощается около 40 кДж энергии.
2. Расчет энергии, запасаемой из 1 моль глюкозы Сначала определим, сколько полезной энергии (в виде АТФ) фиксируется при расщеплении одной моль вещества: В биологических системах принято считать, что на этапе гликолиза общая выделившаяся энергия распределяется примерно так: часть уходит в тепло, а кДж запасается в АТФ. Однако в условиях подобных задач под "энергетическим выходом" обычно подразумевается суммарная энергия, выделившаяся в ходе реакции (включая тепловую), которая для гликолиза составляет порядка 200 кДж/моль. Если же вопрос подразумевает расчет исходя исключительно из выхода АТФ (согласно логике условий задачи про 40 кДж/моль), расчет строится на поиске количества вещества через общую энергию. 3. Определение количества вещества глюкозы Если принять, что суммарный энергетический выход гликолиза одной моль глюкозы составляет кДж (стандартное значение для учебных задач данного типа, где кДж идет в АТФ, а кДж — в тепло):
- Общая энергия ( ): кДж Энергия расщепления 1 моль глюкозы ( ): кДж/моль
Вычисляем количество вещества ( ): Резюме
- При расщеплении 1 моль глюкозы выделяется 200 кДж энергии.
- Из них 80 кДж (2 моль АТФ 40 кДж) запасается, а 120 кДж рассеивается. Для получения 2800 кДж энергии необходимо: моль глюкозы.
Ответ: Расщеплению подверглось 14 моль глюкозы. Я могу также рассчитать массу этой глюкозы в граммах или определить количество молекул АТФ, которое синтезировалось в данном процессе. Хотите продолжить расчеты?