Чтобы решить эту задачу, сначала нужно рассчитать, сколько энергии потребовалось бегуну за время соревнования, и на основе этого узнать, сколько моль АТФ было затрачено, а затем — сколько моль глюкозы (C6H12O6) необходимо для синтеза этого количества АТФ.
Время соревнования: Бегун пробежал 3,5 часа. Переведем это время в минуты: \( 3,5 \, \text{ч} \times 60 \, \text{мин/ч} = 210 \, \text{мин} \).
Общая энергия, затраченная за время бега: С учетом того, что во время бега расходуется в среднем 24 кДж энергии в минуту: \[ \text{Общая энергия} = 210 \, \text{мин} \times 24 \, \text{кДж/мин} = 5040 \, \text{кДж}. \]
Энергия, выделяющаяся при расщеплении АТФ: При разрыве одной макроэргической связи в АТФ выделяется около 30 кДж энергии. Чтобы узнать, сколько моль АТФ потребуется: \[ \text{Количество моль АТФ} = \frac{\text{Общая энергия}}{\text{Энергия на моль АТФ}} = \frac{5040 \, \text{кДж}}{30 \, \text{кДж/моль}} = 168 \, \text{моль АТФ}. \]
Сколько моль глюкозы необходимо для синтеза этого количества АТФ: Известно, что при полном расщеплении 1 моль глюкозы образуется 30 моль АТФ. Найдем, сколько моль глюкозы нужно: \[ \text{Количество моль глюкозы} = \frac{\text{Количество моль АТФ}}{\text{АТФ на моль глюкозы}} = \frac{168 \, \text{моль АТФ}}{30 \, \text{моль АТФ/моль глюкозы}} = 5.6 \, \text{моль глюкозы}. \]
Таким образом, для обеспечения бегуна энергии во время марафона потребовалось 168 моль АТФ, и для образования этого количества АТФ организму спортсмена нужно было примерно 5.6 моль глюкозы.
