Question

Difficulty: HardBiyoenerjetik Temel Kavramlar ve Termodinamik

Hücresel biyoenerjetik süreçlerde yüksek enerjili fosfat bileşikleri ve reaksiyonların termodinamik parametreleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Fosfoenolpirüvatın (PEP) hidrolizi sonucu açığa çıkan standart serbest enerji (ΔG61,9\Delta G^{\circ \prime} \approx -61,9 kJ/mol), ATP'den (ΔG30,5\Delta G^{\circ \prime} \approx -30,5 kJ/mol) daha negatif olduğu için PEP, ADP'yi fosforilleme kapasitesine sahiptir.Answer
  2. B
    Bir biyokimyasal reaksiyonun istemli (ekzergonik) ilerleyebilmesi için toplam entalpi değişiminin (ΔH\Delta H) her zaman pozitif, entropi değişiminin (ΔS\Delta S) ise her zaman negatif olması gerekir.
  3. C
    1,3-bifosfogliserat ve Kreatin fosfat, ATP ile kıyaslandığında daha pozitif bir ΔG\Delta G^{\circ \prime} değerine sahip oldukları için "düşük enerjili fosfatlar" olarak sınıflandırılırlar.
  4. D
    Hücre içi bir reaksiyonun yönünü sadece standart serbest enerji değişimi (ΔG\Delta G^{\circ \prime}) belirlediğinden, ürün konsantrasyonlarının artması reaksiyonun kendiliğindenliğini etkilemez.
  5. E
    ATP'nin hidrolizi sırasında meydana gelen elektrostatik itmenin artması ve ürünlerin rezonans stabilizasyonunun azalması, reaksiyonun yüksek oranda endergonik olmasına neden olur.

Answer

Fosfoenolpirüvatın (PEP) hidroliz enerjisinin ATP'den daha negatif olması sayesinde ADP'ye fosfat aktarabilmesi
Biyoenerjetik hiyerarşide bir bileşiğin diğerine fosfat aktarabilmesi için standart serbest enerji değişiminin (ΔG\Delta G^{\circ \prime}) daha negatif (daha yüksek grup transfer potansiyeli) olması gerekir. PEP, yaklaşık 61,9-61,9 kJ/mol'lük değeriyle 30,5-30,5 kJ/mol'lük ATP'den daha yüksek enerjiye sahiptir ve bu sayede substrat düzeyinde fosforilasyonla ATP sentezini gerçekleştirebilir.

Step-by-Step Solution

1
Yüksek enerjili bileşiklerin hiyerarşisini değerlendirin.
PEP (61,9-61,9 kJ/mol) > 1,3-BPG (49,3-49,3 kJ/mol) > Kreatin fosfat (43,1-43,1 kJ/mol) > ATP (30,5-30,5 kJ/mol).
Daha negatif ΔG\Delta G^{\circ \prime} değerine sahip olan bileşikler, hiyerarşide kendilerinden daha aşağıda olanlara fosfat aktarabilir.
2
Gibbs serbest enerji kriterlerini analiz edin.
ΔG<0\Delta G < 0 ise reaksiyon istemlidir (ekzergonik).
ΔG=ΔHTΔS\Delta G = \Delta H - T\Delta S denkleminde negatif entalpi ve pozitif entropi istemliliği kolaylaştırır.
3
Seçeneklerdeki termodinamik iddiaları karşılaştırın.
Sadece hiyerarşiyi ve aktarım yönünü doğru veren ifadenin doğruluğu onaylanır.
Diğer seçenekler ya işaret hatası içermekte ya da konsantrasyon etkisini yok saymaktadır.

Key Concept

Yüksek enerjili fosfat hiyerarşisi ve serbest enerji değişimi
Estimated Time:1m 30s
Rate this question