24 червня о 18:00Вебінар: Практика створення матеріалів для оформлення та зонування класного приміщення в НУШ

Зразок розвязування задач на тему:" Енергетичний обмін у клітині та організмі людини"

Про матеріал

Розв'язуння задач по темі: «Обмін речовин та енергії в клітині та організмі».

10 клас профільний рівень 2018 р. підручник К.Задарожний.

Перегляд файлу

Розв’язання задач по темі: «Обмін речовин та енергії в клітині та організмі».

 10 клас профільний рівень 2018 р.

ЗАДАЧА № 1 . У процесі дисиміляції в тканинах відбулось розщеплення 6 моль глюкози, з яких повного кисневого розщеплення зазнала тільки половина.

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

2. Яка кількість речовини АТФ утворилась?

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

Розв'язання

Дано:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image337.jpg

1. Визначаємо кількість речовини глюкози, яка зазнала неповного розщеплення:

6 - 3 = 3 (моль) С6Н12O6.

2.Визначаємо масу С3Н6O3 і кількість речовини АТФ, що утворились унаслідок неповного розщеплення глюкози:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image338.jpg

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image339.jpg

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image340.jpg

Таким чином, унаслідок неповного (безкисневого) розщеплення 3 моль С6Н12O6, утворилось 540 г С3Н6O3 і 6 моль АТФ.

3.Визначаємо масу СO2 і кількість речовини АТФ, що утворились унаслідок повного (кисневого) розщеплення 3 моль С6Н12O6:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image341.jpg

1 моль С6Н12O6 утворює 6 моль СO2;

3 моль С6Н12O6 утворюють х моль СO2;

х = 3 ∙ 6 = 18 (моль) СO2 — утворилося внаслідок повного розщеплення 3 моль С6Н12O6.

1 моль СO2 — 44 г;

18 моль СO2 — х г;

х = 18 ∙ 44 = 792 (г) СO2 — утворилося внаслідок повного розщеплення 3 моль глюкози.

1 моль С6Н12O6 утворює 38 моль АТФ;

3 моль С6Н12Об утворюють х моль АТФ;

х = 3 ∙ 38 = 114 (моль) АТФ — утворилося внаслідок (кисневого) розщеплення 3 моль глюкози.

4. Визначаємо кількість енергії, яка виділилась унаслідок 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 20 кДж енергії. Людина працювала з таким навантаженням 1 год. Яка маса глюкози засвоїлась у м’язах, якщо половина її зазнала анаеробного, а половина — повного розщеплення?

Розв’язання

Дано:

Витрати енергії — 20 кДж/хв;

t — 1 година;

Половина глюкози зазнала анаеробного, а друга половина — повного розщеплення.

m6Н12Об) — ?

Визначаємо загальні витрати енергії за 1 годину роботи:

20 кДж/хв ∙ 60 хв = 1200 кДж.

Оскільки половина глюкози зазнала повного розщеплення, а друга— неповного, складаємо сумарні рівняння розщеплення глюкози:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image342.jpg

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image343.jpg

180 г + 180 г = 360 г С6Н12O6.

1520 кДж + 80 кДж = 1600 кДж.

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

360 г С6Н12O6 — 1600 кДж;

х г С6Н12O6 — 1200 кДж;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image344.jpg

Відповідь. Засвоїлось 270 г глюкози.

ЗАДАЧА № 3. Бігун витрачає 24 кДж енергії за 1 хв бігу. Яка маса глюкози потрібна для бігу з такою ж витратою енергії впродовж години, якщо протягом 50 хв відбувається повне розщеплення глюкози, а протягом 10 хв — безкисневе?

Розв’язання

Дано:

Витрати енергії — 24 кДж/хв;

t1 = 50 хв (повне розщеплення);

t2 = 10 хв (неповне розщеплення).

m6Н12O6) — ?

Визначаємо витрати енергії за 50 хв бігу:

24 кДж/хв ∙ 50 хв = 1200 кДж.

Визначаємо масу глюкози, засвоєної організмом спортсмена за 50 хв бігу за повного розщеплення глюкози:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image345.jpg

180 г С6Н12O6 виділяє 1520 кДж енергії;

х г С6Н12O6 виділяє 1200 кДж енергії;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image346.jpg

Визначаємо витрати енергії за 10 хв бігу:

24 кДж/хв ∙ 10 хв = 240 кДж.

Визначаємо масу глюкози, засвоєної м’язами бігуна за 10 хв бігу при неповному розщепленні глюкози:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image347.jpg

180 г С6Н12O6 виділяє 80 кДж енергії;

х г С6Н12O6 виділяє 240 кДж енергії;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image348.jpg

Визначаємо загальну масу глюкози, витраченої на роботу м’язів бігуна за 1 годину бігу:

142,1 г + 540 г = 682,1 г С6Н12Об.

Відповідь. Бігун витратить 682,1 г глюкози.

ЗАДАЧА № 4. У процесі дисиміляції в тканинах утворилось 220 г вуглекислого газу і 450 г молочної кислоти.

1. Як відбувалось розщеплення глюкози і яка маса її засвоїлася?

2. Яка кількість речовини АТФ утворилася при цьому? Скільки енергії і в якому вигляді акумульовано в АТФ?

Розв'язання

Дано:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image349.jpg

За продуктами реакції видно, що в тканинах йшли процеси безкисневого (неповного) і кисневого (повного) розщеплення глюкози. Спочатку визначимо масу глюкози, що розщепилась повністю і яка кількість речовини АТФ при цьому синтезувалась.

1. Складемо відповідне сумарне рівняння реакції:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image350.jpg

Зі 180 г С6Н12O6 утворюється 264 г СO2;

3 х г С6Н12O6 утворюється 220 г СO2;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image351.jpg (повне розщеплення глюкози).

Унаслідок виділення 264 г СO2 утворюється 38 моль АТФ;

Унаслідок виділення 220 г СO2 утворюється х моль АТФ;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image352.jpg

Визначаємо, яка маса глюкози піддалася неповному розщепленню і яка кількість речовини АТФ при цьому утворилась. Для цього складаємо відповідне сумарне рівняння реакції:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image353.jpg

Зі 180 г С6Н12O6 утворюється 180 г С3Н6O3;

3 х г С6Н12O6 утворюється 450 г С3Н6O3;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image354.jpg (неповне розщеплення).

Під час утворення 180 г С3Н6O3 синтезувалось 2 моль АТФ;

Під час утворення 450 г С3Н6O3 синтезувалось х моль АТФ;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image355.jpg

Визначаємо загальну масу витраченої глюкози:

150 г + 450 г = 600 г С6Н12Об.

2. Визначаємо загальну кількість речовини АТФ:

31,65 моль + 5 моль = 36,67 моль АТФ.

Визначаємо кількість енергії, акумульованої в 36,67 моль АТФ:

36,67 моль ∙ 40 кДж/моль = 1466,8 кДж.

Відповідь.

1. Засвоїлось 600 г глюкози (з них 150 г зазнали повного розщеплення).

2. Утворилось 36,67 моль АТФ, у яких акумульовано 1466,8 кДж енергії у вигляді макроергічних зв’язків.

ЗАДАЧА № 5. У процесі дисиміляції розщепилось 7 моль глюкози, з яких повного (кисневого) розщеплення зазнали 2 моль.

1. Визначте, яка кількість речовини молочної кислоти і вуглекислого газу при цьому утворилась.

2. Яка кількість речовини АТФ при цьому синтезувалась?

3. Скільки енергії акумульовано на окиснення утвореної при цьому молочної кислоти?

4. Яка кількість речовини кисню витрачена на окиснення утвореної при цьому молочної кислоти?

Розв'язання

Дано:

η(С6Н12O6) — 7 моль (з них 2 моль — повне розщеплення).

1. η3Н6O3) — ? η(СO2) — ?

2. η(АТФ) — ?

3. Q — ?

4. η(O2) — ?

Визначаємо кількість речовини глюкози, яка зазнала неповного (безкисневого) розщеплення: 7 моль - 2 моль = 5 моль С6Н12О6.

Оскільки частина глюкози зазнала повного розщеплення, а решта — неповного, складаємо сумарні рівняння цих розщеплень глюкози:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image356.jpg

1. Визначаємо, яка кількість речовини молочної кислоти утворилась:

З 1 моль С6H12O6 утворюється 2 моль С3Н6O3;

З 5 моль С6Н12O6 — х моль С3Н6O3;

х = 5 ∙ 2= 10 (моль) С3Н6O3.

Визначаємо, яка кількість речовини СO2 утворилась:

З 1 моль С6H12O6 утворюється 6 моль СO2;

З 2 моль С6H12O6 — х моль СO2;

х = 2 ∙ 6= 12 (моль) СO2.

2. Визначаємо, яка кількість речовини АТФ синтезувалась за неповного розщеплення 5 моль глюкози:

З 1 моль С6Н12Об утворюється 2 моль АТФ;

З 5 моль С6H12O6 — х моль АТФ;

х = 5 ∙ 2= 10 (моль).

Визначаємо, яка кількість речовини АТФ синтезувалась за повного розщеплення 2 моль глюкози:

З 1 моль С6H12O6 утворюється 38 моль АТФ;

З 2 моль С6H12O6 — х моль АТФ;

х = 2 ∙ 38= 76 (моль).

Визначаємо загальну кількість речовини синтезованої АТФ:

10 моль + 76 моль = 86 моль.

3. Визначаємо кількість енергії, акумульованої в 86 моль АТФ:

86 моль ∙ 40 кДж/моль = 3440 кДж.

4. Визначаємо кількість речовини 02, витраченої на окиснення 2 моль глюкози:

Для окиснення 1 моль С6H12O6 потрібно 6 моль O2;

Для окиснення 2 моль С6H12O6 — х моль O2;

х = 2 ∙ 6 = 12 (моль) O2.

Відповідь. 1. У процесі дисиміляції утворилось 10 моль глюкози і 12 моль вуглекислого газу.

2. Синтезовано 86 моль АТФ.

3. Акумульовано 3440 кДж енергії.

4. На окиснення молочної кислоти витрачено 12 моль кисню.

ЗАДАЧА № 6. Унаслідок дисиміляції глюкози в клітинах утворилося 6 моль молочної кислоти і 24 моль вуглекислого газу.

1. Визначте масу та кількість речовини глюкози, що зазнала дисиміляції.

2. Яка кількість речовини АТФ при цьому синтезувалась?

3. Скільки енергії акумульовано в синтезованій АТФ?

Розв'язання

Дано:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image357.jpg

Визначаємо кількість речовини глюкози, витраченої на утворення 6 моль С3Н6O3, і кількість речовини, утвореної при цьому АТФ:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image358.jpg

1 моль С6Н12O6 утворює 2 моль С3Н6O3;

х моль С6Н12O6 — 6 моль С3Н6O3;

х = 6 : 2 = 3 (моль) С6Н12O6.

Унаслідок утворення 2 моль С3Н6O3 виділилось 2 моль АТФ;

унаслідок утворення 6 моль С3Н6O3 — х моль АТФ;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image359.jpg

Визначаємо кількість речовини глюкози, витраченої на утворення 24 моль СO2, і кількість речовини АТФ, утвореної під час цього процесу:

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image360.jpg

під час дисиміляції 1 моль С6Н12O6 утворюється 6 моль СO2;

під час дисиміляції х моль С6Н12O6 — 24 моль СO2;

х = 24 : 6 = 4 (моль) С6Н12O6.

Унаслідок утворення 6 моль СO2 утворилось 38 моль АТФ;

унаслідок утворення 24 моль СO2 — х моль АТФ;

https://subject.com.ua/biology/zno_2017/zno_2017.files/image361.jpg

Визначаємо загальну кількість речовини й масу витраченої глюкози:

З моль + 4 моль = 7 моль С6Н12O6.

1 моль С6Н12O6 — 180 г;

7 моль С6Н12O6 — х г;

х = 180 ∙ 7 = 1260 (г) С6Н12O6.

Визначаємо загальну кількість речовини АТФ і кількість енергії, акумульованої ними під час повного й неповного розщеплення глюкози:

6 моль + 152 моль = 158 моль АТФ.

Q = 158 моль ∙ 40 кДж/моль = 6320 кДж енергії.

Відповідь. 1. Зазнало дисиміляції 7 моль, або 1260 г глюкози.

2. У результаті дисиміляції синтезовано 158 моль АТФ.

3. Акумульовано 6320 кДж енергії в синтезованій АТФ.

 

Задача № 6. У процесі дисиміляції утворилося 24 моль СО2 і 12 моль С3Н6О3.

 

1. Яка кількість речовини глюкози при цьому розщепилась?

 

2. Яка кількість речовини АТФ синтезувалась?

 

3. Яка кількість енергії акумулювалась в молекулах АТФ?

 

Розв’язання.  Дано: 1. Визначаємо, яка кількість речовини глюкози

 

η(СО2) – 24 моль; зазнала розщеплення і яка кількість речовини АТФ

 

η(С3Н6О3) – 12 моль. утворилась при виділенні 24 моль СО2. Для цього

 

η(С6Н12О6) - ? складаємо сумарне рівняння реакцій повного роз-

 

η(АТФ) - ? Q - ? щеплення глюкози:

 

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

 

1 моль 6 моль 38 моль

 

З 1 моль С6Н12О6 утворюється 6 моль СО2;

 

з х моль С6Н12О6 – 24 моль СО2;

 

х=24/6=4 моль С6Н12О6 – зазнали повного розщеплення.

 

Унаслідок утворення 6 моль СО2 виділилось 38 моль АТФ;

 

Унаслідок утворення 24 моль СО2 – х моль АТФ;

 

х=24*38/6=152 моль АТФ.

 

Визначаємо, яка кількість речовини глюкози зазнала розщеплення і яка кількість речовини АТФ утворилась внаслідок виділення 12 моль С3Н6О3. Для цього складаємо сумарне рівняння реакції неповного розщеплення глюкози:

 

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

 

1 моль 2 моль 2 моль

 

З 1 моль С6Н12О6 утворюється 2 моль С3Н6О3;

 

з х моль С6Н12О6 – 12 моль С3Н6О3;

 

х=12/2=6 моль С6Н12О6 зазнали неповного розщеплення.

 

Унаслідок виділення 2 моль С3Н6О3 утворилося 2 моль АТФ;

 

Унаслідок виділення 12 моль С3Н6О3 – х моль АТФ;

 

х=12*2/2=12 моль АТФ.

 

Визначаємо загальну кількість речовини витраченої глюкози:

 

4 моль + 6 моль = 10 моль С6Н12О6.

 

2. Визначаємо загальну кількість речовини АТФ:

 

152 моль + 12 моль = 164 моль АТФ.

 

3. Визначаємо кількість енергії, акумульованої в 164 моль АТФ:

 

164 моль*40 кДж/моль = 6560 кДж.

 

Відповідь.

 

1. Зазнали розщеплення 10 моль глюкози.

 

2. Синтезувалось 164 моль АТФ.

 

3. В молекулах АТФ акумульовано 6560 кДж енергії.

 

Задача№7.  Унаслідок дисиміляції глюкози в клітинах утворилося 5 моль молочної кислоти і 27 моль вуглекислого газу.

 

1. Визначте, яка кількість речовини глюкози зазнала дисиміляції.

 

2. Скільки з неї зазнало неповного і скільки повного розщеплення.

 

3. Яка кількість речовини АТФ при цьому синтезована і скільки енергії акумульовано.

 

4. Яка кількість речовини О2 витрачена на окиснення утвореної молочної кислоти?           

docx
Додано
9 грудня 2018
Переглядів
6605
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку