Свободная энергия и законы термодинамики - раздел Химия, Гомбоева А.Ц., Никитина Л.П., Хышиктуев Б.С. Биохимия. Энергетика общих путей катаболизма. Учебное пособие Жизнь Существует И Развивается За Счет Поступающей Извне Свободной Энергии. Э...
Жизнь существует и развивается за счет поступающей извне свободной энергии. Энергетический обмен животной клетки относится к органотрофному (у растений - фототрофный) типу, при котором накопление энергии происходит в результате деградации органических веществ. Сущность биоэнергетики составляет процесс превращения химической энергии органических соединений, поступающих из пищи, в различные формы полезной энергии (механическую, электрическую, световую, химическую, тепловую и т.д.).
Энергетический обмен живого организма подчиняется законам термодинамики.
Первый закон сохранения энергии утверждает, что энергию нельзя ни создать, ни уничтожить, она может только переходить из одной формы в другую.
Второй закон термодинамики позволяет предсказать направление биохимических реакций. Согласно ему все процессы идут в направлении возрастания общей энтропии (меры разупорядоченности) системы и окружающей среды. Увеличение энтропии препятствует возврату к исходному состоянию. Поэтому все реакции, которые сопровождаются увеличением разупорядоченности, необратимы, и для их протекания необходимы затраты дополнительной энергии. Часть энергии системы, которая может использоваться для совершения работы при постоянных температуре и давлении, называется свободной. Если ее значения имеют отрицательный знак, то реакция происходит самопроизвольно с выделением добавочной энергии (экзэргоническая реакция), а положительные цифры показателя свидетельствуют о необходимости затрат энергии (эндэргоническая реакция). Если система находится в состоянии равновесия (А В), то количество свободной энергии равно нулю. Ее величины обычно выражают в джоулях на моль или калориях на моль вещества (Дж/моль или кал/моль).
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ... ЧИТИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Свободная энергия и законы термодинамики
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Макроэргические соединения
В изучении процессов биоэнергетики большую роль сыграл Ф. Липман, который ввел представление о «богатых энергией фосфатах» и «богатой энергией фосфатной связи». Ученый предложил символ ~Р, свидетел
Пути синтеза АТФ и его роль
Как видно из рис. 1, в живых клетках главным высокоэнергетическим продуктом служит аденозинтрифосфат, который обеспечивает передачу свободной энергии от экзэргонических процессов к эндэргони
Биологическое окисление
Наиболее полное высвобождение энергии происходит при распаде органических соединений до Н2О и СО2. Причем установлено, что атомы кислорода в углекислом газе берутся из органич
Характеристика биологического окисления
Этот процесс осуществляется сложным полиферментным ансамблем, локализованным во внутренней мембране митохондрий и включающим пять комплексов: НАДН-убихинон-редуктазу (Комплекс I), сукцинат-убихи
Цепи митохондрий
Название
Локализация, состав, функции
Редокс–центры
Комплекс I (НАДН – убихинон-редуктаза)
Трансмембран
Окислительного фосфорилирования
Комплекс V: F0-F1-АТФ-синтаза - сложная молекулярная система, которая может быть разделена на два субкомплекса: факторы F0 и F1. Первый
Регуляция скорости дыхания митохондрий
Как любой каталитический процесс, биологическое окисление определяется концентрациями субстратов, ферментов, коэнзимов, наличием активаторов и ингибиторов. В качестве первых выступают оказавшиеся в
Разобщение дыхания и фосфорилирования
Как отмечено выше, два биоэнергетических процесса (биологическое окисление и окислительное фосфорилирование) тесно связаны (сопряжены) друг с другом. Причем генерация АТФ в Комплексе V дыхательной
Патология биоэнергетических процессов
Течение биоэнергетических процессов очень чувствительно к действию различных по природе факторов, которые провоцируют или угнетение или рост их интенсивности со всеми вытекающими последствиями.
В) Антиоксиданты внеклеточных жидкостей
Внеклеточные жидкости человека (плазма крови, лимфа, ликвор, синовиальная, межклеточная жидкость) содержат очень мало (или не содержит вовсе) ферментов, разрушающих активные формы кислорода. Считае
Микросомальное окисление
В отличие от митохондрий, где окисление осуществляется с помощью отщепления ē и Н+, в эндоплазматическом ретикулуме в основе подобной реакции лежит включение кислорода в молекулу су
Контрольные тесты к главе I
I. Убихинон обеспечивает передачу электронов между комплексами:
1. I и II
2. III и IV, I и III
3. II и III, I и III
4. I и III
II. Цитохром c обе
Регуляция процесса окисления пирувата
Регуляция окислительного декарбоксилирования ПВК имеет важное значение и осуществляется тремя основными механизмами:
1) Ингибирование продуктами: ацетил-КоА подавляет активность тра
Патология декарбоксилирования пирувата
Подавление скорости процесса может носить приобретенный характер вследствие:
а) дефицита в диете витаминов (В2,РР) – его участников;
б) у алкоголиков может развиваться
Цикл трикарбоновых кислот
Цикл лимонной кислоты (цикл трикарбоновых кислот - ЦТК, цикл Кребса) представляет собой серию реакций, протекающих в митохондриях, в ходе которых осуществляется катаболизм ацетильных групп и высвоб
Последовательность реакций ЦТК
Начальная стадия - альдольная конденсация ацетил-КоА с оксалоацетатом, приводящая к образованию цитрата, катализируется цитратсинтазой, при этом возникает углерод-углеродная связь между угле
Энергетическая ценность процесса
В результате окисления, катализируемого дегидрогеназами цикла лимонной кислоты, на каждую распадающуюся за период одного цикла молекулу ацетил-КоА образуются три молекулы НАДН + Н+ и одн
Участие витаминов в ЦТК
В этом процессе свои специфические функции выполняют четыре водорастворимых витамина и одно витаминоподобное соединение:
1. Рибофлавин (В2) входит в сост
Биологические функции цикла Кребса
1. Главная функция цикла Кребса состоит в том, что он является общим конечным путем окислительного распада углеводов, липидов, белков, поскольку в ходе метаболизма глюкоза, жирные кислоты, глицерин
Регуляция превращений цитрата
Скорость любого процесса, как известно, регулируется концентрациями субстратов, ферментов, коэнзимов, наличием аллостерического эффекторов. По отношению к ЦТК это означает следующее: 1) чем выше ур
Контрольные тесты к главе II
I. В окислительном декарбоксилировании α-кетокислот принимают участие коферменты:
1. ТДФ, НАД+, HSKoA, ФП, ФАД
2. ТДФ, ФАД, HSKoA, НАД+, ЛК
3.
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Второй закон термодинамики позволяет предсказать направление биохимических реакций. Согласно ему все процессы идут в направлении возрастания общей энтропии (меры разупорядоченности) системы и окружающей среды. Увеличение энтропии препятствует возврату к исходному состоянию. Поэтому все реакции, которые сопровождаются увеличением разупорядоченности, необратимы, и для их протекания необходимы затраты дополнительной энергии. Часть энергии системы, которая может использоваться для совершения работы при постоянных температуре и давлении, называется свободной. Если ее значения имеют отрицательный знак, то реакция происходит самопроизвольно с выделением добавочной энергии (экзэргоническая реакция), а положительные цифры показателя свидетельствуют о необходимости затрат энергии (эндэргоническая реакция). Если система находится в состоянии равновесия (А В), то количество свободной энергии равно нулю. Ее величины обычно выражают в джоулях на моль или калориях на моль вещества (Дж/моль или кал/моль).
Новости и инфо для студентов