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Forum: "ATP-Umsatz beim Menschen"

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ATP-Umsatz beim Menschenneuen Beitrag schreiben zur Forenübersicht   Seitenanfang
von: windigen Userprofil anzeigen Nachricht senden erstellt: 04.02.2006 12:34:44

Liebes Biologen-Volk!
Es gibt so eine schöne Aufgabe, mit der man den Schüler (Oberstufe) vorrechnen kann, bzw. sie selbst rechnen lässt, wie viel ATP pro Tag bei einem Menschn umgesetzt werden.
Ich komme hier allerdings zu einem anderen Ergebnis als der entsprechende Lehrerband, denn die rechnen meiner Ansicht nach den Wirkungsgrad der Zellatmung von 38 % zweimal ein ... und das verstehe ich nicht.
Wer kann mir helfen?
Hier aber zunächst die Aufgabe und meine Lösung:

Aufgabe 1, S. 107
Wie viel ATP setzt ein Mensch täglich um? (Energieumsatz 12 000 kJ/Tag, Wirkungsgrad 38 %, 1 mol ATP = 500 g)

Gefragt ist also, wie schwer die gesamte am Tag umgesetzte Menge ATP ist.

Im Kalorimeter bringt die Verbrennung von 1 mol Glucose 2822 kJ. Der Wirkungsgrad der Zellatmung liegt bei 38 %.
2822 x 0,38 = 1072,36 kJ (im Buch sagen sie 1100 kJ, damit rechnen wir weiter)
Also bringt die Zellatmung 1100 kJ Energie.

Wenn ich den Energieumsatz des Menschen (12 000 kJ) durch den Energie-gewinn aus 1 mol Glucose bei der Zellatmung teile (1100 kJ), dann weiß ich, wie viel mol Glucose für den Energieumsatz notwendig sind.
12 000 : 1100 = 10,9 mol Glucose

Bekannt ist: 1 mol Glucose bringt 36 - 38 mol ATP ... wir rechnen mit 38 weiter.
Jetzt muss ich nur noch die 38 gebildeten mol ATP mit diesem Wert mul-tiplizieren, um die Gesamtmol ATP herauszubekommen
10,9 mol Glucose x 38 mol ATP = 414,2 mol ATP sind notwendig, um den Energieumsatz eines Menschen abzudecken.
Da 1 mol Glucose 500 g sind teile ich diesen Wert durch 2
414,2 : 2 = 207,1 kg ATP setzt ein Mensch täglich um.

Ja und das klingt ein bisschen viel ...


Wo ist das Problem?neuen Beitrag schreiben zur Forenübersicht   Seitenanfang
von: wabami Userprofil anzeigen Nachricht senden erstellt: 04.02.2006 13:48:08

Der einzige Fehler bei dir ist ein Schreibfehler zum Schluss statt, dass die Molmasse von Glucose 500g/mol sei, handelt es sich um die von ATP (507,2g/mol).
Von chemischer Seite werden bei der Phosphorylisierung von ATP aus ADP 30,5 KJ/mol gespeichert. bei 36 Mol ATP aus 1 Mol Glucose sind dies genau deine 1100 KJ Energiespeicherung aus 1 Mol Glucose, Wirkungsgrad=38,25%.

12000KJ/30,5KJ/mol= 393,4 mol ATP (Verbrauch)
393,4 mol * 507,2g/mol = ca. 200 Kg ATP-Umsatz am Tag.

Dies gilt natürlich nur, wenn 12000 KJ Energie von den Muskeln am Tag umgesetzt werden.
Wenn die Angabe Angabe sich auf den zugeführten Nährwert an Lebensmitteln handelt, dann entspricht es dem Energiewert der Glucose und nicht des ATP, in diesem Fall müssten wir also noch einmal 38% von dem oben berechneten Wert bilden (ca. 75 Kg)!
Aber das müsst ihr Biologen wissen!!


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