Question

Белок миоглобин локализован в мышечной ткани. Его основная функция — запасание кислорода. Одна молекула миоглобина способна связать одну молекулу кислорода. Особенно высоко содержание этого белка в мышцах глубоководных животных, что позволяет им накапливать кислород и оставаться активными даже при длительной задержке дыхания. В составе одной молекулы миоглобина содержится один атом железа, массовая доля которого составляет 0,315 %. Рассчитайте относительную молекулярную массу миоглобина и число молекул кислорода, которое может связать миоглобин массой 17,8 г. Рассчитайте отношение массы миоглобина к массе связанного им кислорода.

Answer 1

Дано:
- Массовая доля железа в миоглобине = 0,315% = 0,00315
- Масса миоглобина (m) = 17,8 г

Найти: относительную молекулярную массу миоглобина, число молекул кислорода, которое может связать миоглобин, и отношение массы миоглобина к массе связанного им кислорода.

Решение:

1. Рассчитаем относительную молекулярную массу миоглобина (M(миоглобин)). Поскольку массовая доля железа составляет 0,00315, то:
   
   m(Fe) = M(миоглобин) * 0,00315

   Молярная масса железа (Fe) ≈ 56 г/моль.

   Теперь выразим M(миоглобин):
   
   M(миоглобин) = m(Fe) / 0,00315
   M(миоглобин) = 56 / 0,00315 ≈ 17777,78 г/моль

   Приблизительно округляем до 17800 г/моль (это значение может быть оценочным; реальное значение может варьироваться).

2. Число молекул кислорода, которое может связать миоглобин:
   
   Так как одна молекула миоглобина связывает одну молекулу кислорода, то количество молекул миоглобина можно рассчитать по следующей формуле:
   
   n(миоглобин) = m / M(миоглобин)
   
   n(миоглобин) = 17,8 г / 17800 г/моль ≈ 0,000998 моль.

   Число молекул кислорода:
   
   N(O2) = n(миоглобин) * Na,
   где Na = 6,022 * 10^(23) (число Авогадро).

   N(O2) = 0,000998 моль * (6,022 * 10^(23) молекул/моль) ≈ 6,01 * 10^(20) молекул O2.

3. Рассчитаем массу связанного кислорода.
   
   Молярная масса кислорода (O2) ≈ 32 г/моль.
   
   Масса кислорода = n(миоглобин) * M(O2).
   
   Масса O2 = 0,000998 моль * 32 г/моль ≈ 0,031936 г.

4. Отношение массы миоглобина к массе связанного кислорода:
   
   Отношение = масса(миоглобин) / масса(O2).
   
   Отношение = 17,8 г / 0,031936 г ≈ 556,62.

Ответ:
Относительная молекулярная масса миоглобина approximately 17800 г/моль, миоглобин может связать approximately 6,01 * 10^(20) молекул кислорода, а отношение массы миоглобина к массе связанного им кислорода approximately 556,62.