基礎科目・生物
呼吸と発酵の計算
2問H25・R2
酵母が好気呼吸とエタノール発酵を同時に行うとき、反応式の係数から酸素・二酸化炭素・グルコースの量を求める計算が出ます。
よく出る形
- 吸収した酸素の量と，呼吸と発酵のグルコースの比から，出た CO2 の量を求める
- 酸素の吸収量と CO2 の発生量から，呼吸と発酵で使ったグルコースの比を求める
- 毎回，数字と求めるものが変わる。反応式の係数を使う形は同じ
覚えること
- 好気呼吸：C6H12O6 ＋ 6O2 ＋ 6H2O → 6CO2 ＋ 12H2O。グルコース1 mol で，酸素を 6 mol 使い，CO2 を 6 mol 出す
- エタノール発酵：C6H12O6 → 2C2H5OH ＋ 2CO2。グルコース1 mol で，酸素は使わず，CO2 を 2 mol 出す
- 反応式の係数は，mol の比を表す
- 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
- 好気呼吸は「解糖系（細胞質基質）→ クエン酸回路（ミトコンドリアのマトリックス）→ 電子伝達系（ミトコンドリアの内膜）」の順。解糖系は酸素がなくても進む
- 発酵は解糖系だけで ATP を得る。乳酸発酵はグルコース → 乳酸で，CO2 は出ない。CO2 が出るのはエタノール発酵
- ATP（細胞のエネルギーの通貨）は，グルコース1分子あたり，発酵で2分子。好気呼吸ではずっと多い（約30〜38分子）
- 呼吸商 ＝ 放出した CO2 の体積 ÷ 吸収した O2 の体積。糖は1.0，タンパク質は約0.8，脂肪は約0.7
解き方
- 酸素の量 ÷ 6 ＝ 好気呼吸で使ったグルコース
- 好気呼吸の CO2 ＝ そのグルコース × 6（酸素と同じ量）
- 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
- 例：酸素 2 mol → 好気呼吸のグルコース 1/3 mol，CO2 2 mol。比が 1：6 なら発酵のグルコースは 2 mol，CO2 は 4 mol。合計 6 mol
- 逆の例：酸素 6 mol，CO2 10 mol → 呼吸のグルコース 1 mol（CO2 6 mol）。発酵の CO2 は 10 − 6 ＝ 4 mol でグルコース 2 mol。比は 1：2
ひっかけ
- 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
- 好気呼吸では酸素と CO2 が同じ量（6：6）
- 発酵の CO2 からグルコースを求める時は2で割る
- 乳酸発酵では CO2 は出ない
このテーマの過去問（このサイトに解説がある 1問）
- 令和2年度酵母の呼吸と発酵のCO2量基礎科目 I-4-5解説を読む
平成に出た同じテーマ（1問）
このサイトにはまだ解説がありません。年度と題だけです。
- 平成25年度好気呼吸とエタノール発酵