BIOENERGETICA

Esquema



Introducción

Bioenergética

Energía, calor y trabajo

Aislada en comparación con los sistemas abiertos

Interior de la energía (E) y el Estado de un sistema de

Interior de la energía es una función del estado de un sistema de

Cantidad de sustancia y dos de

1) Temperatura (T)

2) presión (P)

3) Volumen (V)

El calor q = (+ = sistema absorbe calor)
Trabajo = w (+ trabajo = hecho por el sistema)
Cambio de energía E =

Primera Ley de la Termodinámica

Cambio de energía interna (E = q-w) (Figura 3.1)
En constante P, w = PV, q = E + n * RT

Entalpía (H)

H = E + PV
A P constante, H = E + PV
En constante P, H = q

Entropía y la segunda ley de la termodinámica

La Dirección de Procesos

= Reversible en equilibrio
Irreversible = lejos del equilibrio
Espontánea / favorables Procesos

Entropía (S) (Tabla 3.1)

Tendencia de los sistemas de las moléculas de la aleatorización
S = klnW (k = constante de Boltzmann)


Segunda Ley - "La entropía de un sistema aislado tiende a aumentar a un valor máximo"

Energía Libre: La segunda ley en sistemas abiertos

Energía libre de Gibbs (tabla 3.2)

G = H - TS
G = H - TS
G <0 significa que el proceso exergónicas, favorable
G> 0 significa que el proceso endergónicas, invertir favorecido

Ejemplo de interacción de entalpía y entropía (Figura 3.3)

Resumen de la interacción de entalpía y entropía (Figura 3.4, Tabla 3.3)

1. A partir de G = H - TS, la favorabilidad de una reacción depende de la temperatura.
2. Favorabilidad de una reacción no relacionados con su tasa de
3. La entropía de un sistema abierto puede disminuir - la energía debe ser invertido.
4. La entropía del universo entero debe ir en aumento.

Energía libre y trabajo útil

1. G es la parte del cambio de energía (H) disponible para realizar trabajo útil - otros trabajos de expansión de PV.
2. A partir de G = H - TS, que forma parte de H se disipa como calor (TS) y no está disponible para el trabajo útil.
3. Eficiencia = (Trabajo realizado) / (El trabajo teórico de cambio de energía libre).

Energía libre y la concentración

Potencial químico
¿Cómo potencial químico se utiliza: un ejemplo (Figura 3.5)

Reactons libre Energía y Química: equilibrio químico

Cambio de energía libre y la constante Equibrium

= Estándar de cambio de estado de energía libre
= + RTln ([productos] / [reactivos])
= + RTlnK, donde K es constante equilbrium


Los cálculos de energía libre: Un ejemplo de Bioquímica

1. G6P <=> F6P (= 1,7 kJ / mol significa concentración de equilibrio tiene más de G6P F6P)
2. Si conecta este en, uno encuentra que (F6P) / (G6P) = 0.504
3. Puesto que G = + RTln ([productos] / [reactivos]), los desplazamientos fuera del equilibrio se desplazará hacia el equilibrio por la fuerza correspondiente del cambio de energía libre producida por el cambio. (Figura 3.6)

Los compuestos de fosfato de alta energía: fuentes de energía libre en sistemas biológicos

Reacciones acopladas

Para
A <=> B (= 10 kJ / mol) y
C <=> D (= -30kJ/mol),
A + C <=> B + D (= 10-30 = -20 kJ / mol)

Compuestos de alta energía de fosfato de Transporte de Energía (Figura 3.7)

ATP, PEP, fosfato de creatina (CP) (Figura 3.8)

Statibilization resonancia de los productos de fosfato (Figura 3.9)

La hidratación adicional de los productos de hidrólisis

Reulsion electrostática entre los productos cargados

Estabilización por resonancia mejorada o tautomerización de moléculas de producto

Piruvato
La creatina

Liberación de un protón en soluciones tamponadas

Potencial de transferencia de fosfato (Figura 3.7)