Для решения задачи начнем с определения, сколько глюкозы расщепляется в нервных и мышечных клетках.
Глюкоза в нервных клетках: В нервных клетках 25% глюкозы расщепляется полно. Обозначим общее количество глюкозы, расщепленной в нервных клетках, как \( G_n \).
По условию задачи: \[ 0.25 \cdot G_n = 2160 \text{ гр} \implies G_n = \frac{2160}{0.25} = 8640 \text{ гр} \]
Глюкоза в мышечных клетках: Фактически количество глюкозы, которое не расщепляется полностью, составляет: \[ G_m = 9180 - G_n = 9180 - 8640 = 540 \text{ гр} \]
В мышечных клетках 80% глюкозы расщепляется неполно, следовательно: \[ 0.8 \cdot G_m = 540 \text{ гр} \implies G_m = \frac{540}{0.8} = 675 \text{ гр} \]
Таким образом, от общего числа глюкозы:
- В нервных клетках: 8640 гр
- В мышечных клетках: 675 гр
Теперь мы можем рассчитать, сколько АТФ расходуется для синтеза глюкозы, которая подверглась полному расщеплению. При полном расщеплении 1 молекулы глюкозы выделяется 36 молекул АТФ (это общепринятая величина, однако могут быть незначительные различия в зависимости от метаболических путей).
Вычислим, сколько АТФ расходуется для синтеза 2160 гр глюкозы:
Молярная масса глюкозы (C6H12O6) составляет примерно 180 г/моль.
Количество молей глюкозы, соответствующее 2160 г: \[ n = \frac{2160 \text{ гр}}{180 \text{ гр/моль}} = 12 \text{ моль} \]
Количество АТФ, получаемое при полном расщеплении: \[ 12 \text{ моль} \times 36 \text{ АТФ/моль} = 432 \text{ молекулы АТФ} \]
Если рассмотреть, сколько было АТФ затрачено на синтез данной глюкозы (а не на её расщепление), то по маршруту глюколиза и цикла Кребса теоретически необходимо также затрачивать 1-2 АТФ на каждую молекулу глюкозы.
Допустим, что на синтез одной молекулы глюкозы требуется 2 АТФ: \[ 2 \times 12 = 24 \text{ АТФ} \]
Таким образом, на синтез глюкозы, которая подверглась полному расщеплению в нервных клетках, было потрачено 24 АТФ.
