bioenergetika

Question 1

kaj je bioenergetika, energija

Answer 1

je kvantitativni prikaz energetskih sprememb v bioloških sistemih

energija je sposobnost opravljanja dela. ločimo mehansko (mišice, biček), kemično delo (nastanek in cepitev vezi) in transport (aktivni transport)

v mikrobiologiji količino energije podajamo v kJ

Question 2

sprememba proste gibbsove energije

Answer 2

sprememba proste energije nam pove ali bo reakcija potekla in je enaka spremembi entalpije sistema minus spremembi produkta temperature in entropije sistema

Question 3

kdaj je reakcija spontana

Answer 3

reakcija je spontana, če poteče sama od sebe - EKSERGONA reakcija
takrat je sprememba gibbsove enerigje negativna

Question 4

kako zapišemo spremembo proste energije pri standardnih pogojih

Answer 4

deltaG0’

0 pomeni da je reakcija potekla pri standardnih pogojih: T=25, tlak 1atm, reaktanti in produkti so v koncentraciji 1M

’ reakcija je potekla pri pH=7

Question 5

kaj je gibssova prosta energija

Answer 5

je hipotetična a koristna količina, ki nam omogoča oceniti spontanost reakcije (pokaže nam smer spontane reakcije)

če je deltaG=0 je reakcija v ravnotežju
če je deltaG <0 reakcija je spontana - EKSERGONSKA (npr. dihanje)
če je deltaG >0 reakcija ni spontana - ENDERGONSKA (npr. fotosinteza)

maksimalna količina dela, ki se lahko pridobi iz spontane reakcije je enaka spremembi proste energije

Question 6

kako izračunamo standardno prosto energijo

Answer 6

poznati moramo prosto energijo reaktantov in produktov - prosta energija nastanka oz. standardna tvorbena entalpija (Gf0)

večina molekul ima negativno tvorbeno entalpijo, N2O ima pozitivno (za nastanek je potrebna energija) in plini 0

deltaG je prosta energija pri dejanskih pogojih reakcije

Question 7

naprava za merjenje toplote
primer glukoze

Answer 7

KALORIMETER
1mol glukoze = 2803 kJ toplote pri standardnih pogojih

Question 8

kako zračunamo prosto energijo pri dejanskih pogojih reakcije

Answer 8

deltaG = standardna prosta energija + RTlnK

K je ravnotežna konstanta

Question 9

kdaj je endergonska reakcija mogoča
+ primer take reakcije

Answer 9

v bioloških sistemih je endergonska reakcija mogoča, če je energijsko sklopljena z eksergonsko (energijsko sklopljene reakcije) - eden od produktov se porablja v naslednji reakciji

primer sklopljene reakcije: nastanek glukoza-6-fosfata in ADP

1. endergonska: fosfor + glukoza –> glukoza-6-fosfat + voda
2. eksergonska: ATP + voda –> ADP + fosfor

Question 10

ATP

Answer 10

=adenozin trifosfat
je kemična oblika celične energije, prisotna v sklopljenih reakcijah
- vloga: prenos energije in kodiranje biološke informacije
- 2 fosfoanhidridni vezi (visoko energijski, eksergonski) + 1 estrska vez

riboza + adenin + 3 fosfati

Question 11

katera pomembna molekula nastane iz ATP

Answer 11

cAMP

Question 12

cAMP

Answer 12

je pomembna informacijska oz. obveščevalna molekula
fosfat se ciklizira z OH skupino
ATP ima negativni naboj, negativni odboji se odbijajo in to ustvari pogoj za cepitev anhidridnih vezi, kljub temu da so fosfatne skupine povezane

Question 13

kako nastane ATP

Answer 13

s substratno fosforilacijo

neka molekula X, ki je fosforilirana in hkrati visokoenergetska ima visoko tendenco, da bi oddala fosfat. tega odda na ADP iz česar nastane ATP. za to je potreben encim kinaza

Question 14

katere so visoko energetske molekule, ki lahko oddajo fosftat direktno na ADP

Answer 14

fosfoenolpiruvat -PEP (anhidridna)
1,3-bifosfoglicerat (anhidridna)
acetil fosfat (anhidridna)
acetil-CoA (tioestrske vez)

Question 15

fosfoenolpiruvat (PEP)

Answer 15

omogoča sintezo ATP

PEP - (iz ADP nastane ATP) –> enolpiruvat (z OH skupino, ki je nestabilna zato razpade) –> piruvat

potreben encim piruvat kinaza

Question 16

acetil-CoA

Answer 16

ima tioestrske vezi, ki so visokoenergetske in imajo negativno spremembo gibbsove energije