Сколько граммов глюкозы должно быть окислено полностью, чтобы восстановить энергетические затраты человека, который
Сколько граммов глюкозы должно быть окислено полностью, чтобы восстановить энергетические затраты человека, который плавает в течение 38 минут и тратит при этом около 20 килоджоулей энергии в минуту, если запасание энергии равно 40 кДж для фосфорилирования 1 моля АТФ до АДФ, а молярная масса глюкозы равна 180 граммам?
Огонь 45
Для решения этой задачи, нам нужно сначала вычислить общую энергию, которую тратит человек во время плавания. Затем мы сможем использовать данную информацию, чтобы определить количество глюкозы, необходимой для восстановления этой энергии.Дано:
- Время плавания: 38 минут
- Расход энергии: 20 кДж/мин
- Запас энергии для фосфорилирования 1 моля АТФ до АДФ: 40 кДж
- Молярная масса глюкозы: 180 г/моль
Шаг 1: Вычисление общей энергии
Мы знаем, что человек тратит 20 кДж энергии в минуту, поэтому чтобы найти общую энергию, умножим расход энергии на время плавания:
\[Общая\ энергия = Расход\ энергии \times Время\ плавания\]
\[Общая\ энергия = 20\ кДж/мин \times 38\ минут\]
Подсчитаем эту величину:
\[Общая\ энергия = 760\ кДж\]
Шаг 2: Вычисление количества глюкозы
Для восстановления этой энергии, нам необходимо определить, сколько моль глюкозы требуется исходя из полученной энергии.
Для этого нам нужно вычислить количество молей АТФ, которые нужно преобразовать в АДФ, чтобы получить 760 кДж энергии.
Мы знаем, что запас энергии для превращения 1 моля АТФ в АДФ составляет 40 кДж. Поэтому для вычисления нужного количества молей АТФ, разделим общую энергию на 40 кДж:
\[Количество\ молей\ АТФ = Общая\ энергия / Запас\ энергии\ для\ превращения\ 1\ моля\ АТФ\ в\ АДФ\]
\[Количество\ молей\ АТФ = 760\ кДж / 40\ кДж\]
Подсчитаем эту величину:
\[Количество\ молей\ АТФ = 19\ моль\]
Шаг 3: Вычисление массы глюкозы
Для перехода от молей АТФ к глюкозе, нам нужно знать соотношение между ними.
Мы знаем, что масса глюкозы составляет 180 г/моль, поэтому чтобы вычислить количество глюкозы, умножим количество молей АТФ на молярную массу глюкозы:
\[Масса\ глюкозы = Количество\ молей\ АТФ \times Молярная\ масса\ глюкозы\]
\[Масса\ глюкозы = 19\ моль \times 180\ г/моль\]
Подсчитаем эту величину:
\[Масса\ глюкозы = 3420\ граммов\]
Итак, чтобы восстановить энергетические затраты человека, который плавает в течение 38 минут и тратит около 20 кДж энергии в минуту, необходимо около 3420 граммов глюкозы.