呼吸と発酵

酵母菌がある条件下で、酸素96gを吸収し二酸化炭素176gを放出し、呼吸と発酵を行った
このときに消費したグルコースは何gですか?
C=12
O=16
H=1

No.1 回答者： kattun175 回答日時： 2017/05/22 14:55

グルコースの有酸素燃焼時の反応式は以下の通りです。

C6H12O6（グルコース）+6O2（酸素）→6CO2（二酸化炭素）+6H2O（水）
分子量で考えると、
グルコースの分子量は、6×12+12×1+6×16=180
酸素の分子量は、2×16=32
二酸化炭素の分子量は、12+2×16=44
水の分子量は、2×1+16=18
ですので、
グルコース（180）+酸素（6×32=192）→二酸化炭素（6×44=264）+水（6×18=108）
となります。
すなわち、質量比で、
グルコース：酸素：二酸化炭素＝180：192：264=15：16：22となります。

今、酸素96g吸収したとのことですので、グルコースは96/16×15で、90gになります。
また、有酸素燃焼時の二酸化炭素は96/16×22で、132ｇになります。

放出された二酸化炭素は176gですので、発酵により176-132=44gの二酸化炭素が放出されたことになります。
発酵の反応式は、C6H12O6 （グルコース）→ 2 C2H5OH （アルコール）＋2 CO2（二酸化炭素）ですので、
上と同様に、質量比としては、グルコース：二酸化炭素=180：88=45：22となります。
発酵で、44gの二酸化炭素が放出していますから、発酵したグルコースは44/22×45=90gになります。

まとめると、呼吸で90g、発酵で90g、合計180gのグルコースが消費されたことになります。