Examkin

Question

Difficulty: HardBiyoenerjetik Temel Kavramlar ve Termodinamik

Hücresel biyoenerjetik süreçler, termodinamik parametrelerin etkileri ve yüksek enerjili bileşiklerin fosfat transfer potansiyelleri arasındaki hiyerarşik ilişkiler dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Standart serbest enerji değişimi (ΔG∘′\Delta G^{\circ'}) pozitif olan bir reaksiyonun hücre içinde istemli (ekzorgonik) ilerleyebilmesi için, hücre içi [u¨ru¨n]/[substrat][\text{ürün}]/[\text{substrat}] oranının denge sabitinden (KeqK_{eq}) daha büyük olması gerekir.
  2. Fosfoenolpirüvatın (PEP) standart hidroliz serbest enerjisi ATP’den daha negatif olduğu için, PEP’ten ADP’ye fosfat grubu aktarımı termodinamik olarak kendiliğinden gerçekleşen bir süreçtir.Answer
  3. C
    Bir biyokimyasal reaksiyonun her sıcaklıkta istemli (spontan) olabilmesi için sistemin entalpisinin artması (ΔH>0\Delta H > 0) ve evrenin entropisinin azalması (ΔS<0\Delta S < 0) şarttır.
  4. D
    ATP, 1,3-bifosfogliserata göre daha yüksek bir grup transfer potansiyeline sahiptir; bu nedenle glikolizde 1,3-BPG üzerinden ATP sentezi ancak enerji girişiyle mümkündür.
  5. E
    Biyoenerjetik terminolojideki 'yüksek enerjili bağ' kavramı, ilgili kimyasal bağın koparılması için sisteme dışarıdan verilmesi gereken bağ disosiasyon enerjisinin büyüklüğünü tanımlar.

Answer

Fosfoenolpirüvatın (PEP) fosfat transfer potansiyelinin ATP'den yüksek olması, PEP'ten ADP'ye fosfat aktarımının kendiliğinden (ekzorgonik) gerçekleşmesini sağlar.
Fosfoenolpirüvat (PEP), biyolojik sistemlerdeki en yüksek enerjili fosfat bileşiklerinden biridir. Standart hidroliz serbest enerjisi yaklaşık −61.9-61.9 kJ/mol'dür. ATP'nin ADP'ye hidroliz enerjisi ise yaklaşık −30.5-30.5 kJ/mol'dür. Bir molekülün fosfatı diğerine aktarabilmesi için transfer potansiyelinin alıcıdan daha yüksek (daha negatif ΔG∘′\Delta G^{\circ'}) olması gerekir. Dolayısıyla PEP'ten ADP'ye fosfat aktarımı termodinamik olarak oldukça elverişlidir.

Step-by-Step Solution

1
Serbest enerji değişimini (ΔG\Delta G) analiz et.
ΔG<0\Delta G < 0 ise reaksiyon ekzorgoniktir.
Termodinamiğin ikinci yasasına göre istemli süreçlerde toplam entropi artar ve sistemin serbest enerjisi azalır.
2
Fosfat transfer hiyerarşisini karşılaştır.
PEP (−61.9-61.9) > 1,3-BPG (−49.4-49.4) > Kreatin-P (−43.1-43.1) > ATP (−30.5-30.5) kJ/mol.
Daha negatif standart hidroliz enerjisine sahip olan moleküller, fosfat grubunu daha az negatif olanlara kendiliğinden aktarabilir.
3
Konsantrasyon etkisini (ΔG=ΔG∘′+RTln⁡Q\Delta G = \Delta G^{\circ'} + RT \ln Q) değerlendir.
ΔG\Delta G negatifliği, Q<KeqQ < K_{eq} olduğu sürece korunur.
Hücre içi şartlarda (actual conditions) ürünlerin substratlara oranı denge sabitinin altına çekilerek pozitif ΔG∘′\Delta G^{\circ'} değerli reaksiyonlar bile istemli hale getirilebilir.

Key Concept

Fosfat Transfer Potansiyeli ve Termodinamik İstemlilik
Rate this question

Topics

Biyoenerjetik Temel Kavramlar ve Termodinamik

More questions from this topic