Какое количество граммов атового фосфата должно разлагаться в аденозиндифосфат, чтобы обеспечить когнитивную активность

Для решения данной задачи нам понадобится знание о количестве энергии, которое выделяется при разложении аденозиндифосфата (ATP), а также о количестве энергии, которое требуется для когнитивной активности ученика.

Для начала, найдем общее количество энергии, требуемое для когнитивной активности ученика массой 40 кг в течение 30 мин. Для этого умножим массу ученика на расход энергии и время активности:

\[Энергия_{общая} = масса \cdot расход \cdot время\]

Подставляем известные значения:

\[Энергия_{общая} = 40 \, кг \cdot 6,3 \, кДж/кг/ч \cdot 0,5 \, ч\]

Выполняем расчет:

\[Энергия_{общая} = 126 \, кДж\]

Теперь нам нужно узнать, сколько граммов аденозиндифосфата (ATP) необходимо разложить, чтобы получить данное количество энергии.

Известно, что при разложении одной молекулы аденозинтрифосфата (ATP) выделяется около 30,5 кДж энергии. Поскольку нам дано количество энергии в кДж, мы можем использовать это знание, чтобы найти количество молекул аденозиндифосфата (ATP) в кДж:

\[Количество\,молекул = \frac{Энергия_{общая}}{Энергия_{молекулы}}\]

Подставляем известные значения:

\[Количество\,молекул = \frac{126 \, кДж}{30,5 \, кДж/молекула}\]

Выполняем расчет:

\[Количество\,молекул \approx 4,131\, молекул\]

Но нам нужно найти массу аденозиндифосфата (ATP) в граммах, поэтому мы должны использовать соотношение массы молекулы ATP к ее количество:

\[Масса = Количество \cdot Масса_{молекулы}\]

С информацией о массе молекулы ATP, которая составляет около 507,18 г/моль, мы можем найти массу аденозиндифосфата (ATP):

\[Масса = 4,131 \cdot 507,18 \, г/моль\]

Выполняем расчет:

\[Масса \approx 2100,929 \, грамм\]

Таким образом, для обеспечения когнитивной активности ученика массой 40 кг в течение 30 мин при расходе энергии 6,3 кДж/кг/ч необходимо разложить около 2100,929 граммов аденозиндифосфата.