БІОЛОГІЯ ЗНО 2018 - КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

ПРИКЛАДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ З БІОЛОГІЇ

Розв’язання задач на обмін речовин та енергії в клітині та організмі

39. 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:

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

6 - 3 = 3 (моль) С6Н12O6.

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

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

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

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.

3. 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.

40. 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:

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;

Відповідь. Засвоїлось 270 г глюкози.

41. 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:

180 г С6Н12O6 виділяє 1520 кДж енергії;

х г С6Н12O6 виділяє 1200 кДж енергії;

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:

180 г С6Н12O6 виділяє 80 кДж енергії;

х г С6Н12O6 виділяє 240 кДж енергії;

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.

42. 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:

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:

Зі 180 г С6Н12O6 утворюється 264 г СO2;

3 х г С6Н12O6 утворюється 220 г СO2;

 (повне розщеплення глюкози).

Унаслідок виділення 264 г СO2 утворюється 38 моль АТФ;

Унаслідок виділення 220 г СO2 утворюється х моль АТФ;

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

Зі 180 г С6Н12O6 утворюється 180 г С3Н6O3;

3 х г С6Н12O6 утворюється 450 г С3Н6O3;

 (неповне розщеплення).

Під час утворення 180 г С3Н6O3 синтезувалось 2 моль АТФ;

Під час утворення 450 г С3Н6O3 синтезувалось х моль АТФ;

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.

43. 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:

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.

44. 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:

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

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;

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

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;

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.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити