84 kg 300. K 1.00 atm 40. mL O2 1.6×10^10 cell

84 kg 300. K 1.00 atm 40. mL O2 1.6×10^10 cell

 

 

체중 84 kg인 활동적인 사람의 미토콘드리아에 초당 도달하는 산소 분자는 대략 몇 개인가? 다음 자료를 사용하여라. T = 300. K, P = 1.00 atm하에서 체중 1 kg당 1분에 약 40. mL의 산소를 소비한다. 성인에게 체중 1 kg당 약 1.6×10^10 개의 세포가 있으며 각 세포는 800개의 미토콘드리아를 가진다.

 

 

Approximately how many oxygen molecules arrive each second at the mitochondrion of an active person with a mass of 84 kg? The following data are available: Oxygen consumption is about 40. mL of O2 per minute per kilogram of body weight, measured at T = 300. K and P = 1.00 atm. In an adult there are about 1.6×10^10 cells per kg body mass. Each cell contains about 800. mitochondria.

 

 

 

1 kg당 1분에 40. mL O2를 소비하므로,

소비하는 O2의 부피(L/min•kg)

= 40./1000 L/min•kg

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

소비하는 O2의 부피를 몰수로 환산하면,

n = PV / RT

= [(1) (40./1000)] / [(0.08206) (300.)]

= 0.001624827362 mol/min•kg

 

 

 

84 kg 사람에 초당 도달하는 O2의 몰수

= (0.001624827362 mol/min•kg) (1 min / 60 s) (84 kg)

= (0.001624827362) (1 / 60) (84)

= 0.00227 mol/s

 

 

84 kg 사람의 미토콘드리아에 초당 도달하는 O2의 개수

[(0.00227 mol/s) (6.022×10^23 개/mol)]

/ [(1.6×10^10 cell/kg) (800 개/cell) (84 kg)]

= [(0.00227) (6.022×10^23)] / [(1.6×10^10) (800) (84)]

= 1.27×10^6 개/s•개

---> 1개 미토콘드리아에 초당 1.27×10^6 개의 O2가 도달

 

 

 

답: 1.27×10^6 개

 

 

 

 

[키워드] 미토콘드리아 기준