5 Рассчитайте, какое количество кислорода и фосфорной кислоты (в граммах) необходимо клеткам организма для образования АТФ, если в процессе дыхания полному окислению подвергается 90 г глюкозы. Относительная атомная масса некоторых химических элементов приведена в Приложении.

Решение:

1. Уравнение полного окисления глюкозы: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + энергия (АТФ).
2. Молярная масса глюкозы (C₆H₁₂O₆): (6 * 12) + (12 * 1) + (6 * 16) = 72 + 12 + 96 = 180 г/моль.
3. Молярная масса кислорода (O₂): 2 * 16 = 32 г/моль.
4. Молярная масса фосфорной кислоты (H₃PO₄): (3 * 1) + 31 + (4 * 16) = 3 + 31 + 64 = 98 г/моль. (Примечание: Фосфорная кислота не является прямым участником реакции полного окисления глюкозы, но участвует в синтезе АТФ. Для образования АТФ из АДФ и неорганического фосфата требуется энергия, выделяющаяся при окислении глюкозы. В контексте задачи, где речь идет об образовании АТФ, и если предполагается, что фосфорная кислота используется как источник фосфата, то её количество будет зависеть от количества синтезированного АТФ. Однако, по данному уравнению, фосфорная кислота не фигурирует как реагент, напрямую связанный с окислением глюкозы. Если задача подразумевает количество фосфата, необходимого для фосфорилирования, то это отдельный расчет, который не следует из данного уравнения. Исходя из стандартной реакции полного окисления глюкозы, фосфорная кислота не является прямым продуктом или реагентом, поэтому ее количество, необходимое для образования АТФ, не может быть рассчитано из данного уравнения без дополнительных данных о синтезе АТФ.)
5. Расчет количества моль глюкозы: 90 г / 180 г/моль = 0.5 моль.
6. Расчет количества кислорода: Согласно уравнению, 1 моль глюкозы требует 6 моль O₂. Следовательно, 0.5 моль глюкозы потребует: 0.5 моль * 6 = 3 моль O₂.
7. Расчет массы кислорода: 3 моль * 32 г/моль = 96 г.
8. Расчет фосфорной кислоты: Как указано в примечании выше, фосфорная кислота не участвует напрямую в реакции полного окисления глюкозы. Если задача подразумевает образование АТФ, то на 1 моль глюкозы образуется около 38 моль АТФ (по условию задачи 6). Синтез АТФ происходит путем фосфорилирования АДФ. Количество фосфорной кислоты, необходимой для этого, будет зависеть от конкретного биохимического пути и эффективности фосфорилирования, а также от того, используется ли фосфорная кислота как источник фосфата. Без дополнительной информации о процессе синтеза АТФ, рассчитать точное количество фосфорной кислоты невозможно.

Ответ: Для полного окисления 90 г глюкозы необходимо 96 г кислорода. Количество фосфорной кислоты, необходимое для образования АТФ, не может быть рассчитано на основании предоставленных данных и уравнения полного окисления глюкозы.