Question

Difficulty: MediumBiyoenerjetik Temel Kavramlar ve Termodinamik

Metabolik süreçlerde enerji sürekliliğinin sağlanması, yüksek enerjili bileşiklerin fosfat aktarım potansiyelleri ve termodinamik yasalar çerçevesinde gerçekleşir. Biyoenerjetik prensipler ve Gibbs serbest enerji değişimi (ΔG \Delta G ) ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. ΔG0 \Delta G^{0'} değeri negatif olan bir reaksiyon, standart koşullar altında ekzergoniktir ve kendiliğinden (istemli) ürünler yönüne ilerleme eğilimindedir.Answer
  2. B
    Fosfoenolpirüvat (PEP), ATP'ye kıyasla daha düşük bir fosfat grubu aktarım potansiyeline (ΔG0 \Delta G^{0'} ) sahip olduğu için fosfat grubunu ADP'ye aktararak ATP sentezinde kullanılamaz.
  3. C
    Hücresel bir reaksiyonun her koşulda istemli olabilmesi için sistemin toplam entalpisinin (ΔH \Delta H ) artması, entropisinin (ΔS \Delta S ) ise azalması şarttır.
  4. D
    1,3-bifosfogliserat, ATP molekülünden daha az negatif bir standart serbest enerji değişimine sahip olduğu için glikolizde substrat düzeyinde fosforilasyona katılamaz.
  5. E
    Hücre içi gerçek serbest enerji değişimi (ΔG \Delta G ), ortamdaki ürün ve substrat konsantrasyonlarından bağımsızdır ve her zaman ΔG0 \Delta G^{0'} değerine eşittir.

Answer

Standart serbest enerji değişiminin (ΔG0 \Delta G^{0'} ) negatif olması, reaksiyonun standart koşullar altında dışarıdan enerji girişi gerektirmeden ürünler yönüne ilerleyeceğini (ekzergonik) belirtir.
Negatif bir standart serbest enerji değişimi (ΔG0<0 \Delta G^{0'} < 0 ), reaksiyonun standart biyokimyasal koşullar altında (pH 7, 25°C, 1 M konsantrasyon) dışarıdan enerji girişi olmaksızın ürünler yönüne ilerleyeceğini (ekzergonik/istemli) ifade eder.

Step-by-Step Solution

1
Gibbs serbest enerji denklemini (ΔG=ΔHTΔS \Delta G = \Delta H - T\Delta S ) ve istemlilik kriterlerini değerlendir.
ΔG<0 \Delta G < 0 ise reaksiyon ekzergonik (istemli), ΔG>0 \Delta G > 0 ise endergonik (istemsiz) kabul edilir.
Sistemin iş yapabilme kapasitesini ve reaksiyon yönünü belirlemek için.
2
Yüksek enerjili fosfat bileşiklerinin fosfat aktarım potansiyellerini (ΔG0 \Delta G^{0'} ) hiyerarşik olarak karşılaştır.
PEP (-61.9) > 1,3-BPG (-49.4) > Kreatin fosfat (-43.1) > ATP (-30.5) > Glikoz-6-P (-13.8).
Enerji transferinin yönünü (yüksek potansiyelden düşüğe) saptamak için.
3
Standart (ΔG0 \Delta G^{0'} ) ve hücresel gerçek (ΔG \Delta G ) serbest enerji farkını kütle etkisi kanunu ile ilişkilendir.
ΔG=ΔG0+RTln[U¨ru¨n][Substrat] \Delta G = \Delta G^{0'} + RT \ln \frac{[Ürün]}{[Substrat]}
Hücre içi konsantrasyonların reaksiyonun gerçek yönünü nasıl belirlediğini açıklamak için.

Key Concept

Biyoenerjetik Hiyerarşi ve Termodinamik İstemlilik
Estimated Time:1m 30s
Rate this question