Рассчитать эффективность полного окисления глюкозы на двух этапах по формуле Эффективность Ез (запасенная энергия) / Ео(общая энергия) × 100%٫ где Ео 2880 кДж/моль и E(АТФ) 30٫6 кДж/моль.
Для начала, рассчитаем запасенную энергию (Ез), которую получаем от полного окисления глюкозы. Согласно реакции, окисление одной молекулы глюкозы приводит к образованию 6 молекул АТФ.Значит, Ез 6 × E(АТФ) 6 × 30,6 кДж/моль 183,6 кДж/моль.Теперь, чтобы рассчитать эффективность полного окисления глюкозы, подставим значения в формулу⁚
Эффективность Ез/Ео × 100% (183,6 кДж/моль) / (2880 кДж/моль) × 100% ≈ 6,378% ≈ 6,4%; Таким образом, эффективность полного окисления глюкозы на двух этапах составляет около 6,4%. Теперь рассмотрим особенности процессов дыхания и брожения. Оба процесса представляют собой метаболические пути, в результате которых глюкоза окисляется для образования энергии в форме АТФ. В процессе дыхания, глюкоза полностью окисляется до СO2 и Н2О в присутствии кислорода. Это более эффективный процесс, так как окисление глюкозы на этапе ситрата цикла и окислительного фосфорилирования приводит к высокому образованию АТФ (более 30 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы). В отличие от этого, процесс брожения происходит в отсутствие кислорода. Глюкоза превращается в молочную кислоту (в случае брожения у животных) или в спирт и СO2 (в случае брожения у дрожжей). В результате брожения образуется всего 2 молекулы АТФ из одной молекулы глюкозы. Таким образом, это менее эффективный процесс, чем дыхание;
Теперь сравним эффективность процессов дыхания и брожения с КПД бензинового (25%) и парового (10%) двигателей. КПД (коэффициент полезного действия) определяет, какая часть энергии, получаемая от сжигания топлива, превращается в полезную работу.
При сравнении эффективности процессов дыхания и брожения с КПД двигателей, можно сделать вывод, что процессы дыхания более эффективны, так как их эффективность составляет около 6,4%, в то время как КПД бензинового двигателя составляет 25%, а парового двигателя ౼ 10%. Это говорит о том, что процессы, происходящие в организмах, более эффективно используют энергию, чем современные двигатели.