Ответ:

1) Розщеплення 1 моля АТФ до АДФ та розщеплення 1 моля АТФ до АМФ звільняють однакову кількість енергії - 30,5 кДж.

Тому, розщеплення 5 моль АТФ до АДФ звільняє 5 * 30,5 кДж = 152,5 кДж енергії.

Розщеплення 3 моль АТФ до АМФ також звільняє 3 * 30,5 кДж = 91,5 кДж енергії.

2) Щоб знайти кількість грамів АТФ, необхідних для забезпечення розумової діяльності учня масою 40 кг протягом 30 хв, спочатку знайдемо загальну кількість енергії, необхідну для цього:

енергія = маса * споживання енергії * час

енергія = 40 кг * 6,3 кДж/кг/год * (30 хв / 60)

енергія = 12,6 кДж

Оскільки розщеплення 1 моля АТФ до АДФ звільняє 30,5 кДж енергії, знаходимо кількість молей АТФ, необхідних для забезпечення даної кількості енергії:

кількість молей АТФ = енергія / енергія, що звільняється за розщеплення 1 моля АТФ до АДФ

кількість молей АТФ = 12,6 кДж / 30,5 кДж/моль = 0,41 моля

Тому, необхідно розщепити 0,41 моля АТФ. Знаючи молярну масу АТФ (507,18 г/моль), знаходимо масу АТФ:

маса АТФ = кількість молей АТФ * молярна маса АТФ

маса АТФ = 0,41 моль * 507,18 г/моль = 207,94 г

Отже, для того щоб забезпечити розумову діяльність учня масою 40 кг протягом 30 хв за витрат енергії 6,3 кДж/кг/год, необхідно розщепити приблизно 208 г АТФ.

1) Енергія, яка звільняється під час розщеплення молекули АТФ до АДФ і фосфату, дорівнює близько 30,6 кДж на моль. Таким чином, за розщеплення 5 моль АТФ до АДФ вивільняється близько (5 моль * 30,6 кДж/моль) енергії.

2) Для обчислення кількості грамів АТФ, які мають бути розщеплені до АДФ для забезпечення розумової діяльності учня, спочатку розрахуємо загальну енергію, яка необхідна за формулою:

Енергія = (маса учня * витрата енергії на кг * час) = (40 кг * 6,3 кДж/кг/год * 0,5 год) = 1260 кДж

Тепер, знаючи, що розщеплення 1 моль АТФ до АДФ вивільняє близько 30,6 кДж енергії (як показано у першому відповіді), ми можемо розрахувати кількість молей АТФ, які потрібно розщепити:

Кількість молей АТФ = (Енергія / Енергія на моль АТФ) = (1260 кДж / 30,6 кДж/моль) приблизно дорівнює 41 моль АТФ.

Тепер, знаючи масу одного молекули АТФ (приблизно 507 г/моль), можемо розрахувати масу грамів АТФ:

Маса АТФ = (кількість молей АТФ * маса молекули АТФ) = (41 моль * 507 г/моль) приблизно дорівнює 20,787 грамів АТФ.

Отже, для забезпечення розумової діяльності учня масою 40 кг протягом 30 хв за витрат енергії 6,3 кДж/кг/год, необхідно розщепити приблизно 20,787 грамів АТФ до АДФ.