C.1.2 · 細胞呼吸

このプリントは、初年度評価が2025であるコースのためのSLizzaの選定 topics を扱っており、カリキュラム全体ではない。

前提条件：指定された数量と単位を読み取り、算術および以下のモデル条件を使用すること。

これらの例は独自かつ架空のものであり、実際の測定値や実際の生徒による調査ではありません。

この観察を説明するのは何か？

• 運動中に筋肉は酸素を使用しても、炎のような激しい燃焼は起こさない。呼吸作用は、制御された一連の反応を通じてエネルギーを転移させる。

モデルを構築する

• 好気呼吸は酸素を用い、有機基質から二酸化炭素と水を出力する。
• 放出されるエネルギーは ATP の形成を支えることができる。
• ATP の加水分解は、能動輸送や筋肉収縮などのプロセスと結合することができる。
• 呼吸：基質からエネルギーを転換する細胞内の反応。
• ATP: 細胞内でエネルギー移動を結合させる分子。

モデルを検証できる証拠を選ぶ

• 嫌気的プロセスは、酸素供給が所望する好気呼吸速度をサポートできない場合にATP生成を可能にするが、グルコースあたりのATP産生量は少ない。
• 人間ではラクト酸が蓄積することがあり、酵母ではエタノールと二酸化炭素を生じる。

実験室での手順： 二酸化炭素を吸収させた状態で、酸素消費量を測る呼吸計を使用する。水温浴で温度を一定に保ち、不活性物質を含む対照群を用意する。吸収剤と生物を分離し、学校のリスクアセスメントに従う。

既知の値から始める

• 既知：酸素摂取量は、2.0 g の組織について、4.0 分間で 0.80 cm³ である。
• 単位質量あたりの速度 = 体積 / (時間 × 質量)。
• 速度 = 0.80/(4.0 × 2.0) = 0.10 立方センチメートル毎分毎グラム。
• 正規化により、異なる質量のサンプル間の公平な比較が可能になる。

あなた番： 0.60 cm³ が 3.0 分間で 2.0 g の組織に使用されます。質量あたりの速度を求めなさい。

結論とその限界を確認する

• 呼吸は肺の換気であり、呼気は細胞内の化学反応から成る。
• 移動する呼吸計マーカーは、温度や圧力の変化も反映することがある。

正しくない説明： 呼吸と細胞呼吸は同じプロセスである。呼吸とは換気で、空気を取り込んで肺から外へ出すことである。細胞呼吸とは、ブドウ糖からのエネルギー転移を行う細胞内の化学反応のセットである。名称が重複しているが、プロセスは異なる。

重要：

• 好気呼吸は酸素を用い、有機基質から二酸化炭素と水を出力する。
• 嫌気的プロセスは、酸素供給が所望する好気呼吸速度をサポートできない場合にATP生成を可能にするが、グルコースあたりのATP産生量は少ない。
• 注意：呼吸は肺の換気であり、呼気は細胞内の化学反応から成る。

0.14 立方センチメートル/分・グラムあたりのレートから記述する

• 0.84 立方センチメートルが 3.0 分の間に 2.0 g の組織によって使用される。
• 質量あたりの反応速度を求める。呼吸は細胞呼吸とは異なる。