Question

Рассчитайте эффективность полного окисления глюкозы на двух этапах по формуле Эффективность= Ез (запасенная энергия) / Ео(общая энергия)  100%, если известны следующие данные: Ео= 2880 кДж/моль, Е(АТФ)= 30,6 кДж/моль. В чем особенность процессов дыхания в отличие от брожения? Сравните эффективность процессов дыхания и брожения с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей. Сделайте вывод.

Answer 1

Для расчета эффективности полного окисления глюкозы на двух этапах по формуле Эффективность = Ез (запасенная энергия) / Ео (общая энергия) × 100%, необходимо знать значения Ео и Е(АТФ).

Известно, что Ео = 2880 кДж/моль и Е(АТФ) = 30,6 кДж/моль.

Запасенная энергия (Ез) в полном окислении глюкозы на двух этапах равна разнице между общей энергией (Ео) и энергией, выделяемой при образовании АТФ (Е(АТФ)).

Ез = Ео - Е(АТФ) = 2880 - 30,6 = 2849,4 кДж/моль

Теперь можем рассчитать эффективность:

Эффективность = Ез / Ео × 100% = 2849,4 / 2880 × 100% ≈ 98,9%

Таким образом, эффективность полного окисления глюкозы на двух этапах составляет около 98,9%.

Особенность процессов дыхания в отличие от брожения заключается в использовании кислорода. В процессе дыхания глюкоза окисляется полностью до CO2 и H2O с использованием кислорода, а энергия, выделяемая при этом, используется для синтеза АТФ. В брожении глюкоза окисляется до молочной кислоты или этилового спирта без участия кислорода.

По сравнению с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей, эффективность процессов дыхания и брожения значительно выше. Это связано с более эффективным превращением химической энергии в энергию АТФ. Данные процессы в организмах более сложны и эффективны, чем работа двигателей.

Вывод: процессы дыхания и брожения в организмах более эффективны с точки зрения использования энергии, чем бензиновые и паровые двигатели.