Trả lời nhanh
Phương trình tổng quát của hô hấp hiếu khí là: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (ATP và nhiệt). Phương án ghi C6H12O6 + O2 → 12CO2 + 12H2O là sai vì không cân bằng: 1 phân tử glucose chỉ có 6 nguyên tử C nên chỉ tạo tối đa 6 CO2.
Phương trình tổng quát của hô hấp
Hô hấp tế bào là quá trình oxi hoá các chất hữu cơ (thường là glucose) thành CO2 và H2O, đồng thời giải phóng năng lượng. Phương trình tổng quát viết gọn:
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (ATP + nhiệt)
Một mol glucose bị oxi hoá hoàn toàn giải phóng khoảng 2870 kJ. Một phần năng lượng này được tích luỹ trong ATP, phần còn lại toả ra dưới dạng nhiệt.
Vì sao phương án hệ số 12 sai? Kiểm tra bằng cách đếm nguyên tử
Đề gốc có phương án A viết “C6H12O6 + O2 → 12CO2 + 12H2O”. Hãy đếm nguyên tử hai vế:
| Nguyên tố | Vế trái (phương án A) | Vế phải (phương án A) | Kết luận |
|---|---|---|---|
| C | 6 | 12 | Lệch |
| H | 12 | 24 | Lệch |
| O | 6 + 2 = 8 | 24 + 12 = 36 | Lệch |
Cả ba nguyên tố đều lệch nên phương án A không thể là phương trình đúng. Phương trình đúng được cân bằng như sau:
- Bảo toàn C: 6 C ở glucose → 6CO2.
- Bảo toàn H: 12 H ở glucose → 6H2O (mỗi H2O có 2 H).
- Bảo toàn O: vế phải có 6×2 + 6 = 18 nguyên tử O; glucose đã có 6 nên O2 cần cung cấp 12 nguyên tử O, tức 6 phân tử O2.
Kiểm tra: vế trái O = 6 + 12 = 18; vế phải O = 12 + 6 = 18. Đúng.
Lưu ý: bài này chỉ chắc phương án A; nếu đề của em có các phương án khác, hãy chọn phương án có đúng hệ số 1 – 6 – 6 – 6 và có “năng lượng” ở vế phải.
Phương trình đã “gói gọn” những giai đoạn nào?
Phương trình tổng quát chỉ cho biết chất đầu và chất cuối. Thực tế hô hấp hiếu khí gồm ba giai đoạn:
- Đường phân (tế bào chất): glucose → 2 pyruvate, thu 2 ATP và 2 NADH.
- Chu trình Krebs (chất nền ti thể): oxi hoá hoàn toàn gốc acetyl, giải phóng CO2, tạo NADH, FADH2.
- Chuỗi chuyền electron (màng trong ti thể): O2 là chất nhận electron cuối cùng, tạo H2O và tổng hợp nhiều ATP nhất.
Tổng ATP thường nêu khoảng 30–32 (một số tài liệu ghi 36–38 tuỳ cách tính). Mẹo nhớ: CO2 sinh ra ở giữa (Krebs), H2O sinh ra ở cuối (chuỗi chuyền), O2 dùng ở cuối.
Lỗi sai thường gặp
- Nhầm với quang hợp: quang hợp là 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 (cần ánh sáng, diệp lục). Hô hấp gần như là chiều ngược lại nhưng năng lượng được giải phóng, không cần ánh sáng.
- Quên “năng lượng” ở vế phải: đây là mục đích chính của hô hấp.
- Nhầm với lên men: khi thiếu O2, lên men rượu là C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + năng lượng (ít hơn nhiều).
- Cho rằng O2 tạo thành CO2: carbon trong CO2 đến từ glucose; O2 chỉ kết hợp với H để tạo nước.
Bài luyện tập
- Oxi hoá hoàn toàn 1 mol glucose cần bao nhiêu mol O2 và tạo ra bao nhiêu mol CO2?
Đáp án: cần 6 mol O2, tạo 6 mol CO2 (và 6 mol H2O). - Hô hấp hiếu khí có hệ số hô hấp (RQ = CO2 thải ra / O2 hút vào) bằng bao nhiêu khi nguyên liệu là glucose?
Đáp án: RQ = 6/6 = 1. - Phương trình C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O có thể hiện được vai trò của ánh sáng không?
Đáp án: Không; hô hấp xảy ra cả ngày lẫn đêm, không cần ánh sáng.
Câu hỏi thường gặp
Phương trình tổng quát của hô hấp tế bào là gì?
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + năng lượng (ATP và nhiệt). Đây là phương trình oxi hoá hoàn toàn glucose trong hô hấp hiếu khí.
Vì sao phương trình C6H12O6 + O2 → 12CO2 + 12H2O sai?
Vì số nguyên tử C, H, O hai vế không bằng nhau. Glucose chỉ có 6 nguyên tử C nên chỉ tạo được 6 phân tử CO2 và 6 phân tử H2O.
Hô hấp và quang hợp khác nhau thế nào về phương trình?
Quang hợp tổng hợp glucose từ CO2 và H2O, cần ánh sáng và tích luỹ năng lượng. Hô hấp phân giải glucose với O2 thành CO2 và H2O, giải phóng năng lượng.
CO2 và H2O trong hô hấp sinh ra ở giai đoạn nào?
CO2 chủ yếu sinh ra ở chu trình Krebs (và bước chuyển pyruvate thành acetyl-CoA), còn H2O sinh ra ở chuỗi chuyền electron khi O2 nhận electron.