химический каталог




Биохимия. Том 2

Автор Л.Страйер

оянных давлении (Р) и температуре (Г), АЯ-изменение энтальпии системы, a AS-изменение энтропии этой системы. Следует отметить, что никакие параметры окружающей среды не входят в это уравнение. Изменение энтальпии вычисляется из уравнения

ДЯ = АЕ + PAV.

(ASC

имеет положительное значение), когда увеличивается степень разупорядоченности. Второй закон термодинамики гласит, что процесс может протекать спонтанно только при условии увеличения суммы энтропии системы и окружающей среды

(2)

+ А5среды) > 0 для

спонтанного процесса.

Следует обратить внимание на следующий факт: во время спонтанного процесса энтропия системы может уменьшаться при условии, что энтропия окружающей среды увеличивается, так что их сумма оказывается положительной величиной. Например, образование высокоупорядоченной биологической структуры термодинамически возможно, поскольку снижение энтропии в такой системе более чем возмещается повышением энтропии окружающей среды.

Одна из трудностей использования энтропии в качестве критерия возможности спонтанного протекания биохимического процесса состоит в том, что изменения энтропии при химических реакциях измерить нелегко. Кроме того, критерий спонтанности, даваемый уравнением (2), требует,

(5)

Изменение объема А V мало почти для всех биохимических реакций, а это значит, что АЯ почти равно АЕ. Отсюда

AG ~ АЕ - TAS.

Таким образом, AG реакции зависит как от изменения внутренней энергии, так и от изменения энтропии системы.

Изменение свободной энергии (AG) реакции в отличие от изменения внутренней энергии (АЕ) служит ценным критерием возможности спонтанного протекания этой реакции.

1. Реакция может идти спонтанно только при отрицательном значении AG.

2. Система находится в равновесии и не претерпевает никаких изменений, когда AG равно нулю.

3. Реакция не может идти спонтанно при положительном значении AG. Для индукции такой реакции требуется приток свободной энергии.

Здесь необходимо подчеркнуть еще два

дополнительных момента. Во-первых, AG

реакции зависит только от разности: свободная энергия продуктов {конечное coll. Метаболизм: основные

положения и обозначения 7

Единицы энергии Калория (кал) эквивалентна такому количеству тепла, которое требуется для повышения температуры 1 г воды с 14,5 до 15,5 С. Килокалория (ккал) равна 1000 кал.

Джоуль (Дж)-количество энергии, необходимое для приложения силы в 1 Н

па расстоянии 1 м.

Килоджоуль (кДж) равен 1000 Дж.

1 ккал = 4,184 кДж.

стояние) минус свободная энергия реагирующих веществ (начальное состояние). AG реакции не зависит от пути превращения. Механизм реакции не оказывает влияния на AG. Например, значение AG для окисления глюкозы до С02 и Н20 остается одним и тем же вне зависимости от того, осуществляется ли это превращение путем сгорания in vitro или же в результате серии многих ферментативных реакций в клетке. Во-вторых, AG не дает информации о скорости реакции, Отрицательное значение AG указывает, что данная реакция может протекать спонтанно, однако это еще не значит, что она будет идти с заметной скоростью. Как обсуждалось ранее (разд. 6.6), скорость реакции зависит от свободной энергии активации (AG*), которая не связана с AG.

11.2, Изменение стандартной свободной энергии реакции и его связь с константой равновесия

Рассмотрим реакцию А + В ^± C + D.

AG этой реакции дается уравнением [С] [D]

AG = AG0 + RT In

[А][В] ' ванной с помощью AG0 в уравнении (6)] и от их концентрации [выраженной как логарифмическая функция в уравнении (6)].

Для упрощения расчетов по изменению свободной энергии при биохимических реакциях условно принято считать, что стандартное состояние - это состояние при рН 7. Отсюда активность Н+, соответствующая рН 7 в уравнениях (6) и (9), равна 1. Активность воды в этих уравнениях также принята равной 1. В данной книге будет фигурировать понятие изменения стандартной свободной энергии при рН 7, обозначаемое как AG0'. В качестве единицы энергии будет использоваться килокалория

Можно легко вывести соотношение между стандартной свободной энергией и константой равновесия реакции. В состоянии равновесия AG = 0. Уравнение (6) тогда приобретает следующий вид:

(7)

[С] [D]

[А] [В] '

0 = AG0' + RT\n

[С] [D]

(8)

и тогда

AG°' = - К Tin

ГА|[В]

Константа равновесия при стандартных условиях, Кщ, определяется следующим образом:

где AG0 - изменение стандартной свободной энергии, R-газовая постоянная, Г-абсолютная температура, [А], [В], [С] и [D] - молярные концентрации (точнее активности) реагирующих веществ. AG0-изменение свободной энергии реакции при стандартных условиях, когда каждое из реагирующих веществ А, В, С и D присутствует в концентрации 1,0 М. Таким образом, AG реакции зависит от природы реагирующих веществ [охарактеризо(9)

^eq —

[С] [D] [А] [В]

Вставляя уравнение (9) в уравнение (8), получаем

AG0' = — RT\n K'tq, (10)

AG°'= -2.303Л Tig K;q. (И)

Преобразуя последнее уравнение, получаем

K^=W-M°'/(2WRT) (12)

Тз

их значения1

соответственн

страница 2
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Биохимия. Том 2" (8.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Plextor PX-512S2C
буквы для ресепшна
сварные моечные ванны
интернет магазин рукомойник для дачи

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(20.10.2017)