Məlumat

Enerqonik və Ekzerqon reaksiyalar# - Biologiya

Enerqonik və Ekzerqon reaksiyalar# - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Enerqonik və ekzerqonik reaksiyalar

∆G < 0 olan reaksiyalar üçün reaksiya məhsulları reaktivlərdən daha az sərbəst enerjiyə malikdir. Mənfi ∆G olan reaksiyalar adlanır ekzerqon reaksiyalar. Hansı kimyəvi reaksiyaların kortəbii olduğunu başa düşmək, reaksiyanın "gedəcək" olub olmadığını anlamağa çalışan bioloqlar üçün son dərəcə faydalıdır.

Qeyd etmək vacibdir ki, "kortəbii" termini - termodinamika kontekstində - reaksiyanın nə qədər sürətlə getdiyinə dair heç bir şey ifadə etmir. Sərbəst enerjidəki dəyişiklik yalnız başlanğıc və son vəziyyətlər arasındakı fərqi təsvir edir, bu keçidin nə qədər sürətlə baş verdiyini DEYİL. Bu, adətən bir şeyin tez baş verməsi ilə bağlı gizli anlayışı daşıyan terminin gündəlik istifadəsinə bir qədər ziddir. Məsələn, dəmirin oksidləşməsi/paslanması kortəbii bir reaksiyadır. Ancaq havaya məruz qalan dəmir dırnaq dərhal paslanmır - bu, illər çəkə bilər.

Müsbət ∆G ilə kimyəvi reaksiya o deməkdir ki, reaksiya məhsulları reaktivlərdən daha yüksək sərbəst enerjiyə malikdir (Şəkil 1-in sağ panelinə baxın). Bu kimyəvi reaksiyalar adlanır enderqonik reaksiyalar, və onlar kortəbii DEYİL. Enerjinin reaksiyaya keçməsi və ya başqa yerdə entropiyanın artması olmadan enderqonik reaksiya öz-özünə baş verməyəcək.

Şəkil 1. Ekzerqonik və enderqonik reaksiyalar Gibbsin sərbəst enerjisinin dəyişməsi ilə nəticələnir. Ekzerqonik reaksiyada məhsulların sərbəst enerjisi reaktivlərinkindən aşağı olur; bu arada, enderqonik reaksiyada məhsulların sərbəst enerjisi reaktivlərinkindən daha yüksək olur. Atribut: Marc T. Facciotti (öz işi)

Şəkər kimi mürəkkəb molekulların sadə molekullardan qurulması anabolik bir prosesdir və enderqonikdir. Digər tərəfdən, şəkərin daha sadə molekullara parçalanması kimi katabolik proses ümumiyyətlə ekzerqonikdir. Yuxarıdakı pas nümunəsi kimi, biomolekulların parçalanması ümumiyyətlə kortəbii olsa da, bu reaksiyalar mütləq bir anda (tez) baş vermir. Unutmayın, enderqonik və ekzerqon terminləri yalnız məhsullar və reaktivlər arasında sərbəst enerji fərqinə aiddir; onlar sizə reaksiyanın sürəti (nə qədər sürətlə baş verir) barədə məlumat vermirlər. Məzənnə məsələsi sonrakı bölmələrdə müzakirə olunacaq.

Maddələr mübadiləsi və enerjinin öyrənilməsində mühüm anlayış kimyəvi tarazlıqdır. Əksər kimyəvi reaksiyalar geri çevrilir. Onlar hər iki istiqamətdə hərəkət edə bilər, tez-tez enerjini bir istiqamətdə ətraflarına köçürür və enerjini ətraf mühitdən digər istiqamətdə ötürür. Eyni şey, müvafiq olaraq ayrı-ayrı amin turşularına və onlardan zülalların parçalanması və yığılması kimi hüceyrə mübadiləsində iştirak edən kimyəvi reaksiyalara da aiddir. Qapalı sistemdəki reaktivlər tarazlıq vəziyyətinə çatana qədər hər iki istiqamətdə kimyəvi reaksiyalara məruz qalacaqlar. Bu tarazlıq vəziyyəti mümkün olan ən aşağı sərbəst enerji vəziyyətlərindən biridir və maksimal entropiya vəziyyətidir. tarazlıq kimyəvi reaksiyada həm reaktivlərin, həm də məhsulların zamanla dəyişməyə meyli olmayan konsentrasiyalarda mövcud olduğu vəziyyətdir. Adətən, bu vəziyyət irəli reaksiyanın əks reaksiya ilə eyni sürətlə getdiyi zaman yaranır. BU SON BƏYANATI QEYD EDİN! Tarazlıq o deməkdir ki, reaktivlərin və məhsulların nisbi konsentrasiyaları zamanla dəyişmir, AMMA bu o demək deyil ki, substratlar və məhsullar arasında qarşılıqlı çevrilmə yoxdur—bu, sadəcə olaraq o deməkdir ki, reaktiv(lər) məhsula(lar) çevrildikdə həmin məhsula çevrilir. (s) bərabər sürətlə reaktiv(lər)ə çevrilir (bax Şəkil 2).

Reaksiyanı tarazlıq vəziyyətindən çıxarmaq üçün ya substratın və ya məhsulun konsentrasiyalarının yenidən balanslaşdırılması (substrat və ya məhsulun əlavə edilməsi və ya çıxarılması yolu ilə) və ya sərbəst enerjidə müsbət dəyişiklik, adətən reaksiyanın xaricindən enerji ötürülməsi tələb olunur. Canlı hüceyrədə kimyəvi reaksiyaların əksəriyyəti tarazlıq vəziyyətinə çatmır - bu, onların ən aşağı sərbəst enerji vəziyyətinə çatmasını tələb edir. Buna görə də, bioloji reaksiyaları tarazlıq vəziyyətindən kənarda saxlamaq üçün enerji tələb olunur. Bu şəkildə canlı orqanizmlər tarazlıq və entropiyaya qarşı davamlı, enerji tələb edən, yoxuşlu mübarizə aparırlar.

Şəkil 2. Tarazlıqda statik, dəyişməz bir sistem düşünməyin. Bunun əvəzinə, şəkil molekulları bərabər miqdarda bir sahədən digərinə hərəkət edir. Burada tarazlıqda molekullar hələ də soldan sağa və sağdan sola hərəkət edirlər. Bununla belə, xalis hərəkət bərabərdir. Tarazlıq əldə edildikdən sonra bu kolbanın hər tərəfində hələ də təxminən 15 molekul olacaq. Mənbə: https://courses.candelalearning.com/...apter/entropy/


Metabolik yollar

Şəkər mübadiləsi enerjidən istifadə edən və istehsal edən çoxlu hüceyrə proseslərindən birinin klassik nümunəsidir. Canlılar öz bağlarında yığılan yüksək enerji səbəbindən şəkəri əsas enerji mənbəyi kimi istehlak edirlər. Fotosintez zamanı bitkilər günəş enerjisindən karbon qazına (CO2) şəkər molekullarına (qlükoza kimi: C6H12O6). Oksigen tullantı məhsul kimi istehsal olunur. Bu reaksiya belə ümumiləşdirilir:

Davam etmək üçün enerji girişi tələb olunur. Fotosintez zamanı enerji bütün hüceyrələrin əsas enerji valyutası olan adenozin trifosfat (ATP) tərəfindən təmin edilir. Dollardan mal almaq üçün valyuta kimi istifadə edildiyi kimi, hüceyrələr də iş görmək üçün ATP molekullarını enerji valyutası kimi istifadə edirlər. Hüceyrə tənəffüsü zamanı qlükoza enerji mənbəyi kimi istifadə olunur. Bunu fotosintezə əks reaksiya ilə ümumiləşdirmək olar. Bu reaksiyada oksigen istehlak edilir və karbon qazı tullantı məhsul kimi buraxılır. Reaksiya aşağıdakı kimi ümumiləşdirilir:

Sadələşdirilmiş olsa da, bu reaksiyaların hər ikisi bir çox addımları əhatə edir. Metabolik yol bir-biri ilə əlaqəli kimyəvi reaksiyaların çox mütəşəkkil seriyasıdır. İki əks proses gedir. Anabolik yollar böyük molekullar (polimerlər) istehsal etmək üçün enerji girişini tələb edir. Katabolik yollar polimerləri daha kiçik molekullara (monomerlərə) parçalayaraq enerji buraxır. Beləliklə, maddələr mübadiləsi sintez (anabolizm) və deqradasiyadan (katabolizm) ibarətdir (Şəkil 2).

Şəkil 2. Katabolik yollar daha böyük molekulları parçalayaraq enerji yaradan yollardır. Anabolik yollar daha böyük molekulları sintez etmək üçün enerji tələb edən yollardır. Hüceyrənin enerji balansını saxlamaq üçün hər iki növ yol tələb olunur.


Kimyəvi tarazlıq

Maddələr mübadiləsi və enerjinin öyrənilməsində mühüm anlayış kimyəvi tarazlıqdır. Əksər kimyəvi reaksiyalar geri çevrilir. Onlar hər iki istiqamətdə hərəkət edə bilər, bir istiqamətdə ətraflarına enerji buraxır və digər istiqamətdə onu ətraf mühitdən udur (aşağıdakı şəkilə baxın).

Ekzerqonik və enderqonik reaksiyalar Gibbsin sərbəst enerjisinin dəyişməsi ilə nəticələnir. Ekzerqonik reaksiyalar enerji buraxır Enderqonik reaksiyalar davam etmək üçün enerji tələb edir. Şəkil krediti: OpenStax Biology

Eyni şey, müvafiq olaraq ayrı-ayrı amin turşularına və onlardan zülalların parçalanması və yığılması kimi hüceyrə mübadiləsində iştirak edən kimyəvi reaksiyalara da aiddir. Qapalı sistemdəki reaktivlər tarazlıq vəziyyətinə çatana qədər hər iki istiqamətdə kimyəvi reaksiyalara məruz qalacaqlar. Bu tarazlıq vəziyyəti mümkün olan ən aşağı sərbəst enerji və maksimal entropiya vəziyyətindən biridir.

Reaktivləri və məhsulları tarazlıq vəziyyətindən uzaqlaşdırmaq üçün sistemə enerji qoyulmalıdır. Ya reaktivlər və ya məhsullar əlavə edilməli, çıxarılmalı və ya dəyişdirilməlidir. Bir hüceyrə qapalı bir sistem olsaydı, kimyəvi reaksiyaları tarazlığa çatar və həyatı davam etdirmək üçün lazım olan işi yerinə yetirmək üçün kifayət qədər sərbəst enerji qalmadığı üçün ölərdi.

Canlı hüceyrədə kimyəvi reaksiyalar davamlı olaraq tarazlığa doğru gedir, lakin heç vaxt tarazlığa çatmır. Bunun səbəbi canlı hüceyrənin açıq sistem olmasıdır. Materiallar içəriyə və xaricə keçir, hüceyrə müəyyən kimyəvi reaksiyaların məhsullarını başqa reaksiyalara qaytarır və kimyəvi tarazlıq heç vaxt əldə edilmir. Bu şəkildə canlı orqanizmlər tarazlıq və entropiyaya qarşı davamlı olaraq enerji tələb edən, yoxuşda mübarizə aparırlar. Bu daimi enerji təchizatı son nəticədə fotosintez prosesində qida maddələri istehsal etmək üçün istifadə olunan günəş işığından gəlir.

Kimyəvi Tarazlığı Təsvir edən Video Animasiya

Molekullar toqquşduqda kimyəvi reaksiyalar baş verə bilər. Bu, üzünüzdə yeni bir qol almağa bənzər əsas struktur dəyişikliklərinə səbəb olur. Bu TED-Ed videosunda Corc Zaydan və Çarlz Morton oynaqcasına kimyəvi sistemləri şəhərin sıx küçələri, onların içindəki toqquşan molekulları isə orta, əzalarını dəyişdirən hərəkətlər kimi təsəvvür edirlər.

[Attributlar və Lisenziyalar]

Bu dəyişdirilmiş məqalə CC BY-NC-SA 4.0 lisenziyası ilə lisenziyalaşdırılıb.

Nəzərə alın ki, bu dərsdəki video(lar) Standart YouTube Lisenziyası əsasında təqdim olunur.


Aşağıdakı mövzularda enderqonik nümunələri:

Pulsuz enerji

  • Bu kimyəvi reaksiyalar adlanır enderqonik reaksiyalar kortəbii deyil.
  • An enderqonik sərbəst enerji əlavə edilmədən reaksiya öz-özünə baş verməyəcək.
  • Buna görə də, anabolik proseslərdə iştirak edən kimyəvi reaksiyalar enderqonik reaksiyalar.
  • Ekzerqonik və enderqonik reaksiyalar Gibbsin sərbəst enerjisinin dəyişməsi ilə nəticələnir.
  • Ekzerqon reaksiyalar enerji buraxır enderqonik reaksiyaların davam etməsi üçün enerji tələb olunur.

Aktivləşdirmə enerjisi

  • Hər ikisini təhlil edərkən aktivləşdirmə enerjisi nəzərə alınmalıdır enderqonik və ekzerqonik reaksiyalar.
  • Hüceyrələr bəzən $(Delta G 0)$ ekzerqon reaksiyasını birləşdirərək onların davam etməsinə şərait yaradır.
  • Ekzerqonik reaksiya nəticəsində sərbəst buraxılan enerji əmilir enderqonik reaksiya.
  • Reaksiyanın ekzerqonik olub-olmaması (ΔG 0) diaqramdakı məhsulların reaktivlərdən daha aşağı və ya daha yüksək enerji vəziyyətində mövcud olub olmadığını müəyyən edir.
  • Bunda enderqonik A + B reaktivlərini C məhsuluna çevirmək üçün aktivləşdirmə enerjisi hələ də tələb olunur.

ATP: adenozin trifosfat

  • Hüceyrələr ATP hidrolizinin ekzerqonik reaksiyasını birləşdirir enderqonik ATP bağları daxilində enerjidən istifadə etmək üçün reaksiyalar.
  • ATP həm enerji istehlakı üçün enerji təmin edir enderqonik aktivləşdirmə enerjisinin kiçik bir girişini tələb edən reaksiyalar və enerji azad edən ekzerqonik reaksiyalar.
  • Hüceyrələr ATP hidrolizinin ekzerqonik reaksiyasını birləşdirir enderqonik hüceyrə proseslərinin reaksiyaları.
  • Na+/K+ nasosuna sərbəst enerji verməklə, fosforlaşma onu hərəkətə gətirir enderqonik reaksiya.
  • Bu nümunədə ATP hidrolizinin ekzerqon reaksiyası ilə birləşdirilir enderqonik metabolik yolda istifadə üçün qlükoza çevrilməsi reaksiyası.

Metabolizmdə ATP

  • Bu şəkildə, ATP qlükoza katabolizminin məhdud ekzerqonik yolları dəsti ilə çoxlu qlükoza arasında birbaşa əlaqədir. enderqonik canlı hüceyrələrə güc verən yollar.
  • zamanı enderqonik kimyəvi reaksiya zamanı ATP reaksiyada substrat və fermentlə aralıq kompleks əmələ gətirir.
Fənlər
  • Mühasibat uçotu
  • Cəbr
  • İncəsənət Tarixi
  • Biologiya
  • Biznes
  • Hesablama
  • kimya
  • Rabitə
  • İqtisadiyyat
  • Maliyyə
  • İdarəetmə
  • Marketinq
  • Mikrobiologiya
  • Fizika
  • Fiziologiya
  • Siyasi Elm
  • Psixologiya
  • Sosiologiya
  • Statistika
  • ABŞ tarixi
  • Dünya tarixi
  • yazı

Qeyd edilən hallar istisna olmaqla, bu saytdakı məzmun və istifadəçi töhfələri CC BY-SA 4.0 altında lisenziyalaşdırılır və atribut tələb olunur.


Ekzerqonik və Enerqonik Reaksiyalar - Biologiya Dünyasından Tədqiqat Məqaləsi

Ekzerqonik, reaktivlərdən enerjinin ayrılması ilə məhsullara kortəbii şəkildə gedən kimyəvi reaksiyalara aiddir. Enerqonik reaksiyalar davam etmək üçün enerji girişini tələb edir. Terminlər tez-tez kifayət qədər sərbəst şəkildə istifadə olunsa da, reaksiyalarla müşayiət olunan Gibbs sərbəst enerjisi (G) adlı varlıqdakı dəyişikliklərə əsaslanan dəqiq müəyyən edilmiş termodinamik anlayışlardır. -G-nin azaldığı reaksiyalar ekzerqonik, -G-nin artdığı reaksiyalar isə enderqonikdir. Ekzerqon reaksiyalar tez-tez qidada olan üzvi birləşmələrin parçalanmasını əhatə edir, enderqonik reaksiyalar isə çox vaxt mürəkkəb molekulların sintezinə səbəb olur. Bioloji maddələr mübadiləsi hər iki növün bir çox nümunəsini ehtiva edir və canlı orqanizmlər ikisini birləşdirmək üçün mükəmməl üsullar inkişaf etdirmişdir.

Mənfi -G reaksiya baş verməzdən əvvəl sistemə enerji əlavə edilməli olduğunu göstərsə də, onun irəliləmə sürəti haqqında bizə heç nə demir. Tez-tez olduğu kimi, reaksiyaya başlamaq üçün əhəmiyyətli aktivləşdirmə enerjisi tələb olunarsa, o, çox yavaş gedə bilər. Canlı orqanizmlər lazım olan aktivləşdirmə enerjisinin miqdarını effektiv şəkildə azaldan və reaksiyanın qənaətbəxş sürətlə davam etməsinə imkan verən fermentlər adlanan zülal katalizatorları yaratmaqla bu problemdən çıxış yolu tapdılar. Fermentlər reaksiyanın sərbəst enerjisinə təsir göstərmir və enerji baxımından mümkün olmayan reaksiyaların davam etməsinə imkan verməyəcək.

Ekzerqonik və enderqonik reaksiyaları birləşdirərək orqanizmlər istehlak etdikləri qidada mövcud enerjidən onların böyüməsi və inkişafı üçün lazım olan kompleks zülallar, lipidlər, nuklein turşuları və karbohidratlar yaratmaq üçün istifadə edə bilirlər. Tanınmış nümunə, adenozin difosfat (ADP) və fosfatdan (enderqon reaksiyası) enerji ilə zəngin adenozin trifosfatın (ATP) əmələ gəlməsinin üzvi qida materiallarından ayrılan hidrogenin oksigenə (ekzerqon reaksiyası) ötürülməsini əhatə edir. ). Bu proses oksidləşdirici fosforlaşma adlanır. ATP-də saxlanılan enerji sonradan ATP-nin yenidən ADP və fosfata ekzerqonik çevrilməsi lazım olan hüceyrə komponentinin enderqonik sintezi ilə birləşdirildikdə istifadə edilə bilər.


Nə öyrənəcəksiniz:

Ekzerqon reaksiyalar kortəbii olsa da, reaksiya müşahidə edilə bilən sürətlə baş verəcəkdir. Xüsusi katalizatorlar olmadıqda hidrogen peroksidin qeyri-mütənasibliyi sərbəst enerjini çox yavaş bir sürətlə buraxır. Enderqonik və ekzerqonik sərbəst enerjinin dəyişməsinə əsaslanır. Ekzotermik və endotermik reaksiyalar istiliyin udulması və ya buraxılması ilə bağlı qapalı sistemdə entalpiyanın dəyişməsindən asılıdır. Ekzotermik kimyəvi reaksiyalar kimyəvi bağların qırılması və enerjinin sərbəst buraxılması səbəbindən əsasən ekzotermik olur. Katabolizm, maddələr mübadiləsi zamanı kimyəvi bağların pozulduğu reaksiyalara aiddir.


Ekzerqonik, Enerqonik və Entropiya!

Əgər reaksiya kortəbii olarsa (ekzerqonik) bu, entropiyanın artması deməkdirmi?

1. Oksigen və Hidrogen qazları su əmələ gətirmək üçün birlikdə reaksiya verə bilər. İki qazın entropiyası maye suyun entropiyasından yüksəkdir, ona görə də entropiya azalır. Ancaq reaksiya kortəbii olur. Görünən ziddiyyəti izah edin.

İstənilən ekzerqonik (spontan) reaksiya üçün kainatın entropiyası artacaq. Reaksiyaya girən sistemin entropiyasının azalması çox mümkündür, lakin yenə də ətrafın entropiyası sistemin entropiyasındakı azalmadan daha çox artacaqdır. Suyun 0C-dən aşağı donması çox gözəl bir nümunədir. Aydındır ki, bu, kortəbii bir prosesdir - siz bunun baş verdiyinin şahidi ola bilərsiniz. Maye su donduqca, su molekullarının molekullarının entropiyası xeyli azalır. Lakin maye suyu dondurmaq üçün sudan istiliyi çıxarmaq lazımdır. Bu istilik ətrafdakı hava molekullarının entropiyasını suyun entropiyasının azalmasından daha çox artırır. Beləliklə, bu kortəbii proses zamanı kainatın ümumi entropiyası artır.

Bu reaksiyada H2 və O2 maye su əmələ gətirmək üçün reaksiya verdikdə çoxlu istilik ayrılır. Bu istilik bütün suyun ətrafındakı molekulların entropiyasını H2 və O2-nin entropiyasından daha çox artırır, çünki o, suyu əmələ gətirir.


Ekzerqon reaksiyalar

Bu reaksiyalar təbiətdə özbaşına baş verən geri dönməz reaksiyalardır. Spontan dedikdə, çox az xarici stimulla baş verməyə hazır və ya həvəsli olmaq deməkdir. Məsələn, atmosferdə mövcud olan oksigenə məruz qaldıqda natriumun yanmasıdır. Bir logun yandırılması ekzerqonik reaksiyaların başqa bir nümunəsidir. Belə reaksiyalar daha çox istilik buraxır və kimyəvi termodinamika sahəsində əlverişli reaksiyalar adlanır. Gibbsin sərbəst enerjisi sabit temperatur və təzyiq altında mənfi olur, bu o deməkdir ki, udulmaq əvəzinə daha çox enerji ayrılır. Bunlar geri dönməz reaksiyalardır.

Hüceyrə tənəffüsü ekzerqon reaksiyasının klassik nümunəsidir. Bir qlükoza molekulu karbon qazına çevrildikdə təxminən 3012 kJ enerji ayrılır. Bu enerji orqanizmlər tərəfindən digər hüceyrə fəaliyyətləri üçün istifadə olunur. Bütün katabolik reaksiyalar, yəni böyük molekulun daha kiçik molekullara parçalanması ekzerqonik reaksiyadır. Məsələn, karbohidrat, yağ və zülalın parçalanması canlı orqanizmlərin işləməsi üçün enerji buraxır.

Bəzi ekzerqonik reaksiyalar özbaşına baş vermir və reaksiyaya başlamaq üçün kiçik bir enerji girişi tələb olunur. Bu enerji girişinə aktivləşmə enerjisi deyilir. Aktivləşdirmə enerjisi tələbi kənar mənbə tərəfindən yerinə yetirildikdən sonra, reaksiya bağları qırmağa və yeni bağlar əmələ gətirməyə davam edir və reaksiya baş verən kimi enerji sərbəst buraxılır. Bu, ətraf sistemdə enerjinin xalis qazancı və reaksiya sistemindən enerjinin xalis itkisi ilə nəticələnir.


Endergonic nədir

Enerqonik, müsbət Gibbs sərbəst enerjisi olan reaksiya növüdür. Gibbsin sərbəst enerjisi kimyəvi reaksiyanın kortəbii və ya qeyri-kortəbii olduğunu təxmin etmək üçün istifadə olunan termodinamik potensialdır. Mənfi Gibbs sərbəst enerjisi spontan reaksiyanı göstərir. Enderqonik reaksiyalar zamanı Gibbsin sərbəst enerjisi müsbət dəyərdir və bu, onun kortəbii olmayan reaksiya olduğunu göstərir. Spontan olmayan reaksiyaları da əlverişsiz reaksiyalar adlandırmaq olar.

Enderqon reaksiyasının Gibbs sərbəst enerjisi aşağıdakı termodinamik əlaqədən istifadə etməklə hesablandıqda müsbət qiymətdir.

ΔG = ΔH – TΔS

Burada ΔG Gibbsin sərbəst enerjisidir

T sistemin temperaturudur

Şəkil 1: Enerqonik reaksiya üçün enerji diaqramı

Spontan olmayan reaksiyada reaksiyanın inkişafı üçün enerji xaricdən təmin edilməlidir. Sonra məhsulların enerjisi reaktivlərin enerjisindən daha yüksək qiymət alır. Bu səbəbdən entalpiyanın dəyişməsi müsbət dəyərdir (entalpiyada dəyişiklik məhsulların və reaktivlərin entalpiyaları arasındakı fərqdir). Yeni məhsullar əmələ gəldiyi üçün sistemin entropiyası azalır. Sonra yuxarıdakı tənliyə görə ΔG müsbət qiymətdir. Enerqon reaksiyalarına endotermik reaksiyalar daxildir.


Bitki həyatı

Yer üzündə həyat üçün əsas enerji mənbəyi fotosintez üçün enerji mənbəyi olan günəşdir: parlaq enerjini kimyəvi enerjiyə çevirən bioloji proses. Kimyəvi enerji bioloji molekullarda saxlanılır və daha sonra orqanizmin enerji ehtiyaclarını təmin etmək üçün yanacaq kimi istifadə edilə bilər.

Belə bioloji molekullara şəkərlər (və ya karbohidratlar), zülallar və lipidlər (yaxud yağlar) daxildir. Maddələr mübadiləsinin reaksiyalarında bir çox növ molekullar sintez olunur (anabolizm), bir çoxu isə parçalanır (katabolizm). Bütün bu reaksiyalarda enerji tərkibində dəyişikliklər baş verir.


Bioenergetika orqanizmlər tərəfindən enerjinin çevrilməsi və istifadəsini tənzimləyən əsas mexanizmlərin təsvirini öyrənən elmdir. Bioenergetikanın əsas prinsipi ondan ibarətdir ki, heç bir kimyəvi reaksiya 100 faiz enerjiyə qənaət edə bilməz. Başqa sözlə, bütün reaksiyalarda enerjinin müəyyən qədər ötürülməsi olur, lakin onun bir hissəsi həmişə istilik şəklində itir.

Bir birləşmənin molekulyar strukturunda olan enerji (çox vaxt kalorilərlə ölçülür) Gibbsin sərbəst enerjisi adlanır (fizika elminin əsasını qoyan Josiah Willard Gibbs, 1839-1903-dən sonra) və işi yerinə yetirmək üçün mövcud olan enerjidir.

Kimyəvi reaksiyada məhsulların sərbəst enerjisi ilə reaktivlərin sərbəst enerjisi arasındakı fərq sərbəst enerjinin dəyişməsi adlanır və reaksiyanın özbaşına baş verə biləcəyini müəyyən etmək üçün əsasdır. Sərbəst enerjinin dəyişməsi mənfi olarsa, enerji sərbəst buraxılır və sərbəst enerji tərkibi reaktivlərdən daha azdır.

Bu cür reaksiyalar ekzerqonik hesab olunur. Digər tərəfdən, sərbəst enerjinin dəyişməsi müsbət olarsa, reaksiya enderqonik sayılır və kortəbii deyildir (yəni enderqonik reaksiyalar onların baş verməsi üçün enerji mənbəyi tələb edir).

Bir çox hüceyrə reaksiyaları enderqonikdir və özbaşına baş verə bilməz. Buna baxmayaraq, hüceyrələr digər ekzerqonik reaksiyalardan ayrılan enerjidən istifadə edərək enderqon reaksiyalarını asanlaşdıra bilər, bu prosesə enerji birləşməsi deyilir.

Nümunə olaraq, saxaroza əmələ gətirmək üçün qlükoza və fruktozanın birləşdiyi bitkilərdə ümumi enderqon reaksiyasını nəzərdən keçirək. Bu reaksiyanın baş verməsini təmin etmək üçün o, aşağıdakı kimi bir sıra digər ekzerqonik reaksiyalarla birləşdirilir:

qlükoza + adenozin trifosfat (ATP) → qlükoza-p + ADP

fruktoza + ATP → fruktoza-p + adenozin difosfat (ADP)

qlükoza-p + fruktoza-p → saxaroza + 2 Pi(qeyri-üzvi fosfat)

Buna görə də, qlükoza və fruktozadan saxaroza istehsalı enderqonik reaksiya olsa da, yuxarıda göstərilən üç reaksiyanın hamısı ekzerqonikdir. Bu, hüceyrələrin enderqonik reaksiyaları asanlaşdırmasının nümayəndəsidir.

Enderqonik hüceyrə reaksiyalarının baş verməsi üçün enerjinin təmin edilməsində iştirak edən əsas molekul adenozin trifosfat və ya yuxarıdakı nümunədə istifadə edilən eyni molekul olan ATP-dir.

ATP adətən qeyri-üzvi fosfatın enderqonik reaksiya olan adenozin difosfata (ADP) qoşulması ilə istehsal olunur. Bu da kimyəvi reaksiyaların xarakterik xüsusiyyətini təmsil edir: Əgər reaksiya bir istiqamətdə ekzerqonik olarsa, əks istiqamətdə enderqonik olacaqdır.

Beləliklə, ATP-nin parçalanması ekzerqonik, ATP istehsalı isə enderqonikdir. Bitki hüceyrələrində ATP-nin çox hissəsinin istehsalı üçün enerji fotosintezin işıq reaksiyalarından və mitoxondriyadakı elektron nəqliyyat sistemindən gəlir.

Müəmma ondan ibarətdir ki, niyə başqa bir molekul deyil, ATP istifadə olunur. Tam əsaslandırma olmasa da, onun əhəmiyyətini dəstəkləyən bir neçə məqam var.

Birincisi, ferment katalizatoru olmadıqda hidroliz və parçalanmaya qarşı fizioloji pH-da (təxminən 7,4) ATP molekulunun yüksək sabitliyi var. Bu sabitlik ATP-nin lazım olana qədər hüceyrədə saxlanmasına imkan verir. İkincisi, ATP DNT sintezində istifadə olunan molekullardan biridir (nükleotid).

Nəhayət, ATP-ADP transformasiyasında iştirak edən sərbəst enerjinin dəyişməsinin böyüklüyü hüceyrədəki bir çox enderqonik reaksiyaları idarə etmək üçün faydalı bir miqdardır. Nəticədə, o, kifayət qədər asanlıqla ara rolunu oynaya bilər.


Videoya baxın: Yadro reaksiyalar. 73- savol. 7- mavzu (Iyul 2022).


Şərhlər:

  1. Shakat

    What words ... great, the idea excellent

  2. Daishakar

    Bu suala dair bir çox məlumatın olduğu bir sayt baxmağı məsləhət görürəm.

  3. Valentine

    Əlbətdə ki, o insan deyil

  4. Maryann

    Dəstək üçün təşəkkür edirik, necə sizə təşəkkür edə bilərəm?

  5. Orrin

    How curious he is. :)



Mesaj yazmaq