Τι γίνεται με την ενέργεια των βιοχημικών αντιδράσεων είναι αλήθεια;

Ακολουθεί μια ανάλυση της ενέργειας των βιοχημικών αντιδράσεων, επισημαίνοντας τις βασικές αλήθειες:

1. Η ενέργεια διατηρείται

* Πρώτος νόμος της θερμοδυναμικής: Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί, μετασχηματίστηκε μόνο από τη μία μορφή στην άλλη.

* Σε βιοχημικές αντιδράσεις, η ενέργεια μετασχηματίζεται:

* Η χημική ενέργεια που αποθηκεύεται σε δεσμούς μετατρέπεται σε:

* Θερμότητα (θερμική ενέργεια): Συχνά απελευθερώνεται ως υποπροϊόν

* φως (ακτινοβολία ενέργειας): Σε οργανισμούς βιοφωταύγειας

* Μηχανική ενέργεια: Συστολή μυών

* Ηλεκτρική ενέργεια: Νευρικές παρορμήσεις

2. Οι αντιδράσεις απαιτούν ενέργεια ενεργοποίησης

* Ενέργεια ενεργοποίησης: Η ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την έναρξη μιας αντίδρασης.

* ένζυμα: Οι βιολογικοί καταλύτες που μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης, κάνοντας τις αντιδράσεις να προχωρούν ταχύτερα σε κανονικές θερμοκρασίες.

3. Οι ενεργειακές αλλαγές καθορίζουν τον αυθορμητισμό της αντίδρασης

* Ελεύθερη ενέργεια (Gibbs Free Energy, ΔG): Ένα μέτρο της διαθέσιμης ενέργειας για να κάνει χρήσιμη εργασία σε μια αντίδραση.

* αυθόρμητες αντιδράσεις (εξωρωντονική): Οι αντιδράσεις που απελευθερώνουν ενέργεια (ΔG είναι αρνητικές).

* ΜΗ ΣΤΟΜΕΡΟΜΕΝΟ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ (Ενδογονική): Οι αντιδράσεις που απαιτούν εισροή ενέργειας (ΔG είναι θετικές).

4. Οι συζευγμένες αντιδράσεις οδηγούν διαδικασίες ζωής

* σύζευξη: Συνδέοντας μια εξερχονική αντίδραση (απελευθέρωση ενέργειας) με ενδογερική αντίδραση (ενέργεια που απαιτεί).

* Παράδειγμα: Η κυτταρική αναπνοή απελευθερώνει ενέργεια από τη γλυκόζη (Exergonic) στην ισχύ του ΑΤΡ.

* ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη): Το αρχικό ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων.

5. Ροή ενέργειας σε οικοσυστήματα

* φωτοσύνθεση: Τα φυτά καταγράφουν την ενέργεια του ηλιακού φωτός και την μετατρέπουν σε χημική ενέργεια (γλυκόζη).

* Κυτταρική αναπνοή: Οι οργανισμοί διασπούν τη γλυκόζη για να απελευθερώσουν ενέργεια (ATP).

* Η ενέργεια ρέει μέσα από τα οικοσυστήματα: Οι παραγωγοί καταγράφουν ενέργεια, οι καταναλωτές αποκτούν ενέργεια από τους παραγωγούς και οι αποσυγκροτητές καταρρέουν την οργανική ύλη.

Βασικές έννοιες που πρέπει να θυμάστε

* Ενθαλπία (ΔH): Η μεταβολή της θερμικής περιεκτικότητας σε μια αντίδραση.

* εντροπία (ΔS): Η αλλαγή στη διαταραχή ενός συστήματος.

* ΔG =ΔH - TΔS: Η σχέση μεταξύ ελεύθερης ενέργειας, ενθαλπίας, εντροπίας και θερμοκρασίας.

Ενημερώστε με αν έχετε συγκεκριμένες ερωτήσεις σχετικά με αυτές τις έννοιες!