Hücresel biyokimyasal reaksiyonların yönü, hızı ve enerji transfer kapasitesi termodinamik yasalar ile yüksek enerjili bileşiklerin fosfat grubu transfer potansiyelleri tarafından belirlenir. Biyoenerjetik ilkeler ve yüksek enerjili fosfat bileşikleri arasındaki hiyerarşik ilişki dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?
- Fosfoenolpirüvatın (PEP) standart serbest enerji değişiminin mutlak değeri 1,3-bifosfogliserattan daha yüksektir ve bu durum PEP'in ADP'yi fosforilleme kapasitesini belirler.Cevap
- BBir reaksiyonun standart serbest enerji değişiminin () pozitif bir değer alması, o reaksiyonun hücre içinde her zaman kendiliğinden (istemli) gerçekleşeceğini garanti eder.
- CSistemdeki düzensizliğin (entropi) azalması, termodinamik olarak reaksiyonun istemliliğini artıran ve serbest enerjiyi negatife çeken temel faktördür.
- DBir reaksiyonun ekzotermik (ΔH < 0) özellik göstermesi, sistemin entropi değişiminden bağımsız olarak reaksiyonun her zaman ekzergonik olacağını gösterir.
- EATP'nin standart hidroliz enerjisi, glukoz 6-fosfatın hidroliz enerjisinden daha düşük olduğu için ATP'den glukoza fosfat aktarımı için hücre dışı bir enerji kaynağı gerekir.
Cevap
Fosfoenolpirüvatın standart serbest enerji değişiminin mutlak değerinin 1,3-bifosfogliserattan yüksek olması ve ADP'yi fosforilleyebilmesi ifadesi doğrudur.
Biyokimyasal hiyerarşide PEP ve 1,3-BPG gibi bileşikler, ATP'den daha yüksek negatif standart serbest enerjiye (daha yüksek transfer potansiyeline) sahiptir. Bu sayede, bu moleküller üzerindeki fosfat grubunu ADP'ye aktararak termodinamik olarak istemli bir şekilde ATP sentezlenmesini (substrat düzeyinde fosforilasyon) sağlarlar.
Adım Adım Çözüm
Anahtar Kavram
Gibbs Serbest Enerjisi ve Fosfat Grubu Transfer Potansiyeli Hiyerarşisi