5. Дрожжи расщепили 90 г глюкозы. При этом часть глюкозы подверглась полному окислению, а другая была расщеплена в ходе спиртового брожения. В результате образовалось 61,6 г углекислого газа. Какое максимальное количество молей АТФ могло образоваться при этом в клетках дрожжей? Какая часть глюкозы (%) расщепилась в ходе брожения?

Пошаговое решение:

1. 1. Расчет молярных масс:
   Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆) = 6 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16 = 72 + 12 + 96 = 180 г/моль.
   Молярная масса углекислого газа (CO₂) = 12 + 2 × 16 = 12 + 32 = 44 г/моль.
2. 2. Расчет моль глюкозы:
   Дано 90 г глюкозы. Количество моль глюкозы = 90 г / 180 г/моль = 0.5 моль.
3. 3. Расчет CO₂ при полном окислении:
   Уравнение полного окисления глюкозы: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O.
   Из уравнения следует, что из 1 моль глюкозы образуется 6 моль CO₂.
   Если бы вся глюкоза (0.5 моль) окислилась полностью, образовалось бы: 0.5 моль × 6 = 3 моль CO₂.
   Масса CO₂ при полном окислении: 3 моль × 44 г/моль = 132 г.
4. 4. Расчет CO₂ при спиртовом брожении:
   Общее количество образовавшегося CO₂ = 61.6 г.
   Количество CO₂, образовавшееся при спиртовом брожении = Общее CO₂ - CO₂ при полном окислении. Однако, это неверный подход, так как 61.6 г - это ОБЩИЙ выход CO2.
5. 5. Расчет количества моль CO₂:
   Количество моль CO₂ (общее) = 61.6 г / 44 г/моль = 1.4 моль.
6. 6. Расчет глюкозы, подвергшейся брожению:
   Уравнение спиртового брожения: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂.
   Из уравнения следует, что из 1 моль глюкозы образуется 2 моль CO₂.
   Пусть x - моль глюкозы, подвергшейся брожению. Тогда образуется 2x моль CO₂.
   Пусть y - моль глюкозы, подвергшейся полному окислению. Тогда образуется 6y моль CO₂.
   Общее количество CO₂ = 2x + 6y = 1.4 моль.
   Общее количество глюкозы = x + y = 0.5 моль, следовательно y = 0.5 - x.
   Подставляем y в уравнение для CO₂:
   2x + 6(0.5 - x) = 1.4
   2x + 3 - 6x = 1.4
   -4x = 1.4 - 3
   -4x = -1.6
   x = 0.4 моль (глюкозы, подвергшейся брожению).
7. 7. Расчет глюкозы, подвергшейся полному окислению:
   y = 0.5 моль - x = 0.5 моль - 0.4 моль = 0.1 моль (глюкозы, подвергшейся полному окислению).
8. 8. Расчет АТФ:
   Полное окисление 1 моль глюкозы дает ~30-32 моль АТФ (для простоты возьмем 30 моль АТФ).
   Брожение (гликолиз) дает 2 моль АТФ на 1 моль глюкозы.
   АТФ от полного окисления: 0.1 моль × 30 моль АТФ/моль = 3 моль АТФ.
   АТФ от спиртового брожения: 0.4 моль × 2 моль АТФ/моль = 0.8 моль АТФ.
   Максимальное количество молей АТФ = 3 + 0.8 = 3.8 моль АТФ.
9. 9. Расчет части глюкозы, подвергшейся брожению (%):
   Процент брожения = (моль глюкозы, подвергшейся брожению / общее моль глюкозы) × 100%
   Процент брожения = (0.4 моль / 0.5 моль) × 100% = 0.8 × 100% = 80%.

Ответ: Максимальное количество молей АТФ – 3.8 моль. Часть глюкозы, расщепившаяся в ходе брожения – 80%.