6 燃焼熱:化学反応と酸化のおはなし(3)

「1モルのグルコースを完全に酸化させると、

水と二酸化炭素と熱が出る。

化学記号と矢印で表すと:

C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O+(熱)」

この式に熱を入れて、完成させると…!

C₆H₁₂O₆+6O₂=6CO₂+6H₂O+2820kJ になります。

このように、熱の出入りまで目を向けた式は

「熱化学方程式」と言います。

 

この式の言っていることを、ちょっと翻訳してみますよ。

「小腸からグルコース1モル(180g)を吸収して、

肺から酸素6モル(標準状態なら22.4ℓ×6=134.4ℓ)を

体内に取り入れた。

全部酸素とグルコースを反応させると、

2820kJの熱ができるぞ!

水が6モル(18g×6=108g)、

二酸化炭素も6モル(標準状態なら22.4ℓ×6=134.4ℓ)できるな。

水は腎臓で尿にして、

二酸化炭素は肺から体の外に出そう。

エネルギー(熱)の半分以上は、

基礎代謝にまわして体温維持しないと!」

…味気なかった1行の熱化学方程式が、

親しみやすい存在になったのでは?

この反応で出てくるのは二酸化炭素と熱だけではありません。

水も出てくることがポイントです。

この水は「代謝水」といって、

後々「人体に出入りする水の総量」を確認するときに大事になります。

あとは熱化学方程式になると、

中央の矢印(→)が等号(=)になることもお忘れなく!

 

kJ(キロジュール)という単位が出てきました。

結論を言うと、1カロリー(cal)=4.184ジュール(J)

1キロカロリー(kacl)は、4184ジュール(J)ですね。

先程確認した

グルコース1モルから出るエネルギーは2820Jでしたから、

約678kcalです。

 

熱化学方程式で確認したエネルギー全てが熱になるわけではありません。

全身の筋肉を収縮させるにも、

脳はじめ神経細胞が情報伝達するにもエネルギーが必要です。

だから、ヒトが生きるためにはとても多くのエネルギーが必要。

基礎代謝の半分近くは体温維持のためのエネルギー、

残りは各種恒常性維持のために必要…。

ここまで分かってくれれば、上々です!

 

次回は細胞の代謝とヒトレベルの代謝を

もう少しつないでいくことにしましょう。

生物でおなじみの「グルコース1モルから36ATP」から

考えていくことにしますよ。