BG-Nang luong sinh hoc

Năng lượng sinh học Mục tiêu   Các khái niệm liên quan đến lượng sinh vật Thuật ngữ khái niệm Enthalpy Entropy Năng lượng tự Phản ứng hóa học lượng sinh học Tính cộng hợp thay đổi lượng tự Quan hệ lượng tự tiêu chuẩn số cân Vai trò ATP với dòng lượng tế bào Tầm quan trọng lượng sinh học   Nhiên liệu: cung cấp lượng – Dinh dưỡng trao đổi chất Đói- lượng dự trữ cạn Sự biến đổi lượng tự Gibbs (G)     G : chênh lệch lượng hệ thống lượng sẵn sàng sử dụng Phản ứng tỏa nhiệt: giải phóng lượng tự do, G có giá trị âm Phản ứng thu nhiệt : G có giá trị dương Đơn vị G - joules/mole (J/mol) - calories/mole (cal/mol) Enthalpy, H      Enthalpy : nhiệt tỏa hệ thống phản ứng Phụ thuộc: số loại liên kết hóa học chất phản ứng sản phẩm Phản ứng tỏa nhiệt: H = H(sp) – H (chất pư) < Phản ứng thu nhiệt: H = H(sp) – H (chất pư) > Đơn vị H - joules/mole (J/mol) - calories/mole (cal/mol) Entropy, S     Entropy: biểu thị định lượng mức độ hỗn loạn hệ thống Khi sản phẩm phức tạp hỗn loạn chất phản ứng, hệ thống thu entropy Đơn vị S - J/mol·K - cal/mol·K K= Đơn vị nhiệt độ tuyệt đối (25C = 298K) Entropy, S  Ví dụ Phản ứng oxy hóa glucose C6H12O6+6 O26 CO2+ H2O Entropy tăng: tăng số phân tử sản phẩm, hay chất đặc chuyển sang trạng thái lỏng hay khí….tạo hỗ loạn phân tử Tương quan G, H, S Chênh lệch lượng tự = Tổng chênh lệch nhiệt hệ thống – lượng bị làm tăng entropy G = H - T S, T= nhiệt độ tuyệt đối (K)  H có dấu âm nhiệt  S có dấu dương entropy tăng Tương quan G, H, S    Hệ thống phản ứng tỏa nhiệt tăng entropy: Vd: Oxy hóa glucose G = (giá trị âm H) - (T  giá trị dương S) G = giá trị âm Quá trình xảy tự phát, G có giá trị âm Ở điều kiện cân hệ thống kín, khơng có thay đổi lượng tự do, G = and H = TS Năng lượng tự Ví dụ:  Đun nóng nước bình  nước cơng suất   Làm nguộigiảm nướcgiảm cơng suất Nhiệt độ bình nước = nhiệt độ môi trường  lượng tự biến H (thay đổi nhiệt) = TS (thay đổi entropy) G = H - TS, G =  lượng tự   Q trình sống: phản ứng tổng hợp, co cơ, vận chuyển tích cực…thu lượng nhờ liên kết hóa học, hay ghép cặp với phản ứng oxy hóa Ghép cặp tiến trình tỏa nhiệt thu nhiệt : tổng hợp chất có lượng cao phản ứng tỏa nhiệt kết hợp với hợp chất tạo phản ứng thu nhiệt Quá trình thu nhiệt  ~E : chuyển lượng cho nhiều phản ứng P/ứng tổng hợp Phản ứng tỏa nhiệt Họat động co Kích thích thần kinh Vận động Chuyển lượng từ hợp chất lượng cao sang q trình sinh học địi hỏi cung cấp lượng (thu nhiệt) Ví dụ Glucose + Piglucose 6-phosphate + H2O Go ´ = 13.8 kJ/mol (không xảy tự phát) ATP + H2OADP + Pi; Go´ = - 30.5 kJ/mol  Kết hợp: (1) Glucose + Piglucose 6-phosphate + H2O (2) ATP + H2OADP + Pi Glucose + ATPADP + glucose 6-phosphate Go ´ = 13.8 kJ/mol + (-30.5 kJ/mol) = -16.7 kJ/mol  Tổng thể: phản ứng tỏa nhiệt  Cơ sở hóa học phản ứng thủy giải ATP ATP có nhóm phosphate lượng cao    ATP : cho nhóm phosphate cao lượng đến chất có lượng thấp ADP: nhận nhóm phosphate cao lượng (hình thành ATP) từ chất có lượng cao Chu trình ATP/ADP Adenylyl Kinase   Adenylyl Kinase ATP + AMP ADP ADP dùng để tổng hợp ATP AMP (sản phẩm phản ứng liên quan đến ATP) tái phosphoryl hóa thành ADP ATP cho nhóm Phosphoryl, Pyrophosphoryl, hay Adenylyl Hoạt hóa acid béo Các Nucleoside Triphosphates khác   Nucleoside diphosphate kinase (NDK) xúc tác tổng hợp nucleoside triphosphates NDK ATP + UDP ADP + UTP ATP + GDP ADP + GTP ATP + CDP ADP + CTP Nucleoside monophosphate kinases (NMK) xúc tác tổng hợp nucleoside diphosphates ATP + nucleoside  ADP + nucleoside ~ ...Mục tiêu   Các khái niệm liên quan đến lượng sinh vật Thuật ngữ khái niệm Enthalpy Entropy Năng lượng tự Phản ứng hóa học lượng sinh học Tính cộng hợp thay đổi lượng tự Quan hệ lượng... lượng tự Quan hệ lượng tự tiêu chuẩn số cân Vai trò ATP với dòng lượng tế bào Tầm quan trọng lượng sinh học   Nhiên liệu: cung cấp lượng – Dinh dưỡng trao đổi chất Đói- lượng dự trữ cạn Sự biến... nhiệt Họat động co Kích thích thần kinh Vận động Chuyển lượng từ hợp chất lượng cao sang q trình sinh học địi hỏi cung cấp lượng (thu nhiệt) Ví dụ Glucose + Piglucose 6-phosphate + H2O Go ´ =