呼吸と発酵の計算 想定問題 1
酵母はグルコース(C6H12O6)を,下の2つの反応で分解する。酵母にグルコースを与えたところ,酸素を3モル吸収し,分解に使われたグルコースの量は,好気呼吸の分とエタノール発酵の分で1:4(モル比)であった。このとき発生した二酸化炭素の量として,最も適切なものはどれか。
好気呼吸 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O
エタノール発酵 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
解説
ポイント
好気呼吸とエタノール発酵を同時に行う酵母が出す CO2 の合計を,反応式の係数から求める問題です。
考え方と解き方
酸素を使うのは好気呼吸だけなので,吸収した酸素から好気呼吸の量が決まります。
- 好気呼吸のグルコース:3 ÷ 6 = 0.5 mol
- 好気呼吸の CO2:0.5 × 6 = 3 mol
- 発酵のグルコース:比が 1:4 なので,0.5 × 4 = 2 mol。発酵の CO2:2 × 2 = 4 mol
- 合計:3 + 4 = 7 mol。答えは ④ 7モル
ほかの選択肢
①(3モル)・②(4モル):どちらか一方の CO2 だけを答えにしたものです。
③(5モル):好気呼吸の3 mol に,発酵のグルコース2 mol をそのまま足した値です(係数2のかけ忘れ)。
⑤(15モル):発酵でも CO2 が6倍出るとした値です(3 + 2 × 6)。
覚えておくこと
- 酸素を使うのは好気呼吸だけ。酸素の量から好気呼吸の量が決まる(テキスト・覚えること)
- 酸素の量 ÷ 6 = 好気呼吸で使ったグルコース(テキスト・解き方)
- 残りの CO2(または比から求めたグルコース)を発酵に割り当てる。発酵の CO2 = グルコース × 2(テキスト・解き方)
- 発酵の分だけ,または好気呼吸の分だけを答えにしない。CO2 は両方を足す(テキスト・ひっかけ)
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