bioenergetika Flashcards
kaj je bioenergetika, energija
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
sprememba proste gibbsove energije
sprememba proste energije nam pove ali bo reakcija potekla in je enaka spremembi entalpije sistema minus spremembi produkta temperature in entropije sistema
kdaj je reakcija spontana
reakcija je spontana, če poteče sama od sebe - EKSERGONA reakcija
takrat je sprememba gibbsove enerigje negativna
kako zapišemo spremembo proste energije pri standardnih pogojih
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
kaj je gibssova prosta energija
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
kako izračunamo standardno prosto energijo
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
naprava za merjenje toplote
primer glukoze
KALORIMETER
1mol glukoze = 2803 kJ toplote pri standardnih pogojih
kako zračunamo prosto energijo pri dejanskih pogojih reakcije
deltaG = standardna prosta energija + RTlnK
K je ravnotežna konstanta
kdaj je endergonska reakcija mogoča
+ primer take reakcije
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
- endergonska: fosfor + glukoza –> glukoza-6-fosfat + voda
- eksergonska: ATP + voda –> ADP + fosfor
ATP
=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
katera pomembna molekula nastane iz ATP
cAMP
cAMP
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
kako nastane ATP
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
katere so visoko energetske molekule, ki lahko oddajo fosftat direktno na ADP
fosfoenolpiruvat -PEP (anhidridna)
1,3-bifosfoglicerat (anhidridna)
acetil fosfat (anhidridna)
acetil-CoA (tioestrske vez)
fosfoenolpiruvat (PEP)
omogoča sintezo ATP
PEP - (iz ADP nastane ATP) –> enolpiruvat (z OH skupino, ki je nestabilna zato razpade) –> piruvat
potreben encim piruvat kinaza