В процессе диссимиляции несколько молекул глюкозы подверглось к аэробному расщеплению, при этом образовалось 190 молекул АТФ. Определите общее количество молекул СО2, выделившегося при расщеплении глюкозы (а), количество молекул глюкозы, расщепленные в аэробных условиях (b), количество энергии (кДж), накапливаемое в богатых энергией фосфатных связях АТФ в аэробном этапе энергетического обмена (с)?

Решение:

В процессе аэробного дыхания из 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, выделяется 6 молекул CO₂ и выделяется энергия примерно 2800 кДж.

Дано:

• Количество образовавшихся молекул АТФ = 190.

Найти:

• (а) Количество молекул CO₂.
• (b) Количество расщепленных молекул глюкозы.
• (с) Количество накопленной энергии (кДж).

Расчёты:

1. (b) Количество расщепленных молекул глюкозы:
   Из условия известно, что образовалось 190 молекул АТФ. Так как из 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ, то количество расщепленных молекул глюкозы равно:
   \[ b = \frac{190 \text{ АТФ}}{38 \text{ АТФ/глюкоза}} = 5 \text{ молекул глюкозы} \]
2. (а) Количество молекул CO₂:
   Из 1 молекулы глюкозы выделяется 6 молекул CO₂. Следовательно, для 5 молекул глюкозы выделится:
   \[ a = 5 \text{ молекул глюкозы} \times 6 \frac{\text{CO}_2}{\text{глюкоза}} = 30 \text{ молекул CO}_2 \]
3. (с) Количество накопленной энергии:
   Из 1 молекулы глюкозы накапливается примерно 2800 кДж энергии. Для 5 молекул глюкозы:
   \[ c = 5 \text{ молекул глюкозы} \times 2800 \frac{\text{кДж}}{\text{глюкоза}} = 14000 \text{ кДж} \]

Теперь сравним полученные результаты с предложенными вариантами:

• A) a-30; b-5; c-7200
• B) a-6; b-10; c-7600
• C) a-30; b-5; c-7600
• D) a-6; b-5; c-8360

Наши расчёты дают: a = 30, b = 5. Значение 'c' (энергия) в вариантах отличается от нашего (14000 кДж). Возможно, в условии или вариантах ответа используется другое значение выхода энергии или количество АТФ из глюкозы. Однако, если исходить из стандартных биологических данных (38 АТФ на глюкозу), то варианты 'a' и 'b' совпадают только в варианте C.

Перепроверим стандартное значение энергии. Иногда используется значение около 30-32 АТФ на глюкозу, что может влиять на общее количество энергии. Однако, выход CO₂ и количество глюкозы остаются 6 к 1 и 190 АТФ к 5 глюкозе.

Давайте предположим, что значение энергии в вариантах ответа (7200, 7600, 8360) основано на другом подходе к расчету или другом значении выхода энергии. Но количественные показатели CO₂ и глюкозы (30 и 5) совпадают только в варианте C.

Сделаем перерасчет, предполагая, что в варианте C есть верные значения a и b, и попробуем вывести значение 'c'.

Если a = 30 и b = 5, то это означает, что 5 молекул глюкозы было расщеплено, и выделилось 30 молекул CO₂. Это соответствует стехиометрии аэробного дыхания (1 глюкоза -> 6 CO₂).

Если 190 молекул АТФ образовалось при расщеплении 5 молекул глюкозы, то выход АТФ на 1 молекулу глюкозы составляет 190 / 5 = 38 АТФ.

Теперь рассмотрим энергию. Если принять, что 5 молекул глюкозы высвободили 7600 кДж энергии (вариант C), то энергия, высвобождаемая из 1 молекулы глюкозы, составит:

\[ \frac{7600 \text{ кДж}}{5 \text{ молекул глюкозы}} = 1520 \text{ кДж/глюкоза} \]

Это значение энергии, выделяемой из 1 молекулы глюкозы, ниже стандартного (около 2800 кДж), но оно позволяет получить один из вариантов ответа.

Таким образом, наиболее подходящим вариантом, исходя из расчётов количества CO₂ и расщепленных молекул глюкозы, является вариант C.

Ответ: C)a-30; b-5; c-7600