Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте разберем его по шагам.
1. Определение количества АТФ и АДФ в клетке:
- Сначала определим, сколько глюкозы расщепляется и синтезируется. Из условия задачи известно, что 630 г глюкозы синтезируется и 450 г глюкозы расщепляется.
- 1 моль глюкозы (C6H12O6) весит 180 г. Следовательно, 450 г глюкозы соответствует 450 г / 180 г/моль = 2.5 моль глюкозы.
- При полном расщеплении 1 моль глюкозы образуется 36 моль АТФ (в аэробных условиях). Таким образом, из 2.5 моль глюкозы получится 2.5 моль * 36 моль АТФ = 90 моль АТФ.
2. Изменение количества АТФ:
- Если 630 г глюкозы синтезируется, то это соответствует 630 г / 180 г/моль = 3.5 моль глюкозы.
- При синтезе 1 моль глюкозы из 1 моль АТФ образуется 1 моль АДФ. Следовательно, для синтеза 3.5 моль глюкозы будет использовано 3.5 моль АТФ.
- Таким образом, изменение количества АТФ: 90 моль (расщепление) - 3.5 моль (синтез) = 86.5 моль АТФ.
3. Соотношение полно и неполно расщепленной глюкозы:
- Если в цитоплазме образовалось 18 моль АТФ, то это может быть связано с неполным расщеплением глюкозы, например, в процессе гликолиза.
- При неполном расщеплении 1 моль глюкозы образуется 2 моль АТФ. Таким образом, 18 моль АТФ соответствует 18 моль / 2 моль АТФ = 9 моль глюкозы.
- Итак, соотношение полно и неполно расщепленной глюкозы будет 2.5 моль (полное) : 9 моль (неполное).
4. Сравнение образования АТФ в митохондриях и цитоплазме:
- Как мы уже выяснили, в цитоплазме образуется 18 моль АТФ, а в митохондриях - 90 моль АТФ.
- Разница составляет 90 моль - 18 моль = 72 моль АТФ. Таким образом, в митохондриях образуется на 72 моль АТФ больше, чем в цитоплазме.
5. Процент энергии, накапливаемой в АТФ:
- Если соотношение образованного АТФ и расщепленной глюкозы составляет 14:1, это означает, что на каждые 14 моль АТФ образуется 1 моль глюкозы.
- Следовательно, 14 моль АТФ = 14 * 7.3 ккал (энергия, содержащаяся в 1 моль АТФ) = 102.2 ккал.
- Таким образом, процент энергии, накапливаемой в АТФ, можно вычислить, разделив энергию, содержащуюся в АТФ, на общую энергию, выделяющуюся при расщеплении глюкозы.
- Если 1 моль глюкозы выделяет 686 ккал, тогда процент будет (102.2 ккал / 686 ккал) * 100% ≈ 14.9%.
Таким образом, мы получили полную картину о количестве АТФ и АДФ, изменениях в клетке, соотношении глюкозы и проценте энергии, накапливаемой в АТФ.