呼吸で得られるエネルギーの計算

質問

生物学を学習していてわからないところが出てきました。初歩的なことかもしれませんがよろしくお願いします。
好気呼吸の化学式はわかるのですがそこで発生するエネルギーの求め方がわかりません。
好気呼吸の化学式
　　　C6H12O6＋6O2→6CO2＋12H2O＋686Kcal（38ATP）
この式で38ATPが生産させるのはわかるのですが686Kcalはどのようにして求めるのでしょうか？
書籍（生物学）では熱力学的な計算によって求めるとしか記述していなく詳しい求め方がわかりません。
回答よろしくお願いします。

回答No.2

Freeuser · ベストアンサー

＞計算による手法
ですか。
それでしたらヘスの法則を用いるのでしょうか。
反応物と生成物が同じであるのならば、反応はどんな経路をたどったとしても、最終的な熱量の収支は決まった値になるってやつですね。

C6H12O6＋6O2→6CO2＋12H2O＋686Kcal

C6H12O6 ＋ 6O2 （式の左辺）の中の共有結合を全て切断してばらばらにするのに必要なエネルギーと、そのばらばらになった原子が共有結合することによって
6CO2 ＋ 12H2O（式の右辺）ができたときに放出されるエネルギーの差が 686kcal になっているのだと思います。
C=O結合、C-O結合、O-H結合、O=O結合、C-C結合などのの結合エネルギーなどはわかっているので、これらの値から計算することができます。

お礼

お返事ありがとうごさいます。
それぞれの結合エネルギーの値を調べて計算してみました。
でも、両辺のエネルギー差は686Kcalに近い数字ではなく300Kcalほどの差がでてしまいましたが誤差として許容できる範囲なのでしょうか。
モル数が異なっているので計算に問題があるのかもしれません。
もう少し調べてがんばってみます。

補足

再計算したところ、近い数値を算出することができました。
ありがとうございました。

回答No.3

siriusyh

化学的に求めるのであれば＃2にあるような方法でしょうか。

ちなみに、好気呼吸では688Kcalという表記はあまりお目にかからないような
気がします。なぜなら、688Kcalというのは光合成が行われるときに
吸収される光エネルギー量を表すのに対し、好気呼吸では反応効率が
100％ではないために実際には688Kcalも取り出せないのです。
（688kcalは理論値で、実際はATP1モルあたり約7.3kcal）
ですから正確には

C6H12O6＋6O2→6CO2＋12H2O＋38ATP

が好気呼吸の正しい反応式と言えます。

お礼

お返事ありがとうございます。
確かに呼吸効率は100％ではないので688Kcalよりも低くなりますね。
勉強になりました。

回答No.1

Ichitsubo

非常に単純に言えば、糖C6H12O6を1mol燃やして発生するエネルギーが686kcalだということです。

お礼

確かにブドウ糖１molを燃やしたときに発生するエネルギーなのですが、実際に行うと多少なりとも誤差が生じるから計算による手法があると思うのですが。
早いお返事ありがとうございました。