呼吸鎖において2 つの電子が移動して酸素から水が生成する反応は、次の二つの半反応⑴、⑵を組み合せた酸化還元反応⑶と考える…
薬学理論問題（物理） 第99問
呼吸鎖において2 つの電子が移動して酸素から水が生成する反応は、次の二つの半反応⑴、⑵を組み合せた酸化還元反応⑶と考えることができる（E°はpH 7 、25 ℃における標準電位）。この反応のpH 7 、25 ℃における標準起電力Emf°と標準反応ギブズエネルギーΔᵣG°の値の組合せとして正しいのはどれか。1つ選べ。ただし、ファラデー定数は1.0 × 10⁵ C・mol⁻¹ の近似値を用いることとする。1/2O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ ⇄ H₂O E° = +0.82 V ⑴NAD⁺ + H⁺ + 2e⁻ ⇄ NADH E° = -0.32 V ⑵1/2O₂ + H⁺ + NADH → H₂O + NAD⁺ ⑶
正答 (4)
正答は (4)。起電力は 0.82 －（－0.32）＝ 1.14 V、ΔᵣG° ＝ －nFE ＝ －2 × 1.0 × 10⁵ × 1.14 ≒ －230 kJ/mol です。
反応 (3) は、(1) の還元反応から (2) の還元反応を引いたものです。酸素が還元され、NADH が酸化されます。
Emf° ＝ E°(1) － E°(2) ＝ ＋0.82 －（－0.32）＝ ＋1.14 V
ΔᵣG° ＝ －nFEmf°
＝ －2 × 1.0 × 10⁵ C/mol × 1.14 V
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＝ －2.28 × 10⁵ J/mol ≒ －230 kJ/mol
【ほかの選択肢】
(1)・(2) ＋0.50 V は 0.82 と －0.32 を足した値 誤り
(3) n ＝ 1 として計算した値（－114 kJ/mol に近い） 誤り
(5) ＋1.32 V は電位の組み合わせに合わない 誤り
(6) ＋1.96 V は電位の組み合わせに合わない 誤り
出典：第106回 薬剤師国家試験 問99（厚生労働省 公表）出典元ページ
最終更新日
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