170 likes | 333 Views
Fe 2+ + Cu 2+. Fe 3+ + Cu +. X –. X + e –. Fe 2+. Fe 3+ + e -. מחוזר. מחומצן. Cu 2+ + e -. Cu +. ריאקציה שלמה תכלול שני חומרים לפחות. אחד יהיה מחזר (מוסר e - ) והאחר מחמצן (מקבל e - ). הריאקציה. חומר X יהיה מחוזר בצד אחד של המשוואה ומחומצן בצידה השני. מחזר. מחמצן.
E N D
Fe2+ + Cu2+ Fe3+ + Cu+ X– X + e – Fe2+ Fe3+ + e- מחוזר מחומצן Cu2+ + e- Cu+ ריאקציה שלמה תכלול שני חומרים לפחות. אחד יהיה מחזר (מוסר e-) והאחר מחמצן (מקבל e-). הריאקציה חומר X יהיה מחוזר בצד אחד של המשוואה ומחומצן בצידה השני. מחזר מחמצן
פוטנציאל חיזור סטנדרטי E0 • גודל אשר מהווה מדד של חומר מסויים לחזרחומר אחר. • הוא נמדד מול סטנדרט של תא מימן: • חומר שיחזר את המימן יהיה בעל E0 שלילי; חומר שיחמצן את המימן יהיה בעל E0 חיובי.
לקביעת פוטנציאל חיזוריש שתי אופציות: • +Hייקח אלקטרון מ- -X, כלומר יחמצן אותו. שניים כאלו יהפכו ל-H2 • Xייקח אלקטרון מ-H2כלומר יחמצן אותו, ויהפוך בעצמו ל- -X
Pyruvate + NADH +H+ Lactate + NAD+ Pyruvate + 2H+ +2e- Lactate E0`= -0.19V NAD +2H+ +2e- NADH +H+ E0`= -0.32V NADH +H+ NAD + +2H+ +2e- E0`= 0.32V Pyruvate + NADH +H+ Lactate + NAD+ שאלה 2: חשב את E0` DE0` = -0.19 + 0.32V = 0.13V
התגובה מתרחשת באופן ספונטני DG0`<0 התגובה אינה מתרחשת באופן ספונטני DG0`>0 האנרגיה החופשית של גיבס DG0` • מספר שמודד האם ריאקציה היא ספונטנית. • ניתן לגזרה מהשינוי בפוטנציאל החיזור: DG0`= -nF DE0` F=23.06 kcal/V * mol
Pyruvate + NADH +H+ Lactate + NAD+ Pyruvate + 2H+ +2e- Lactate E0`= -0.19V NAD +2H+ +2e- NADH +H+ E0`= -0.32V NADH +H+ NAD + +2H+ +2e- E0`= 0.32V Pyruvate + NADH +H+ Lactate + NAD+ שאלה 3: נחזור לשאלה 2 ונחשב את DG0` DE0` = -0.19 + 0.32V = 0.13V
Pyruvate + NADH +H+ Lactate + NAD+ DE=0.13V DG0’ מהו ? DG0’= -nFDE0’=-2 x 23.06 x 0.13 = -6 kCal/mol והתגובה ספונטנית
רווח אנרגיה חופשית בהידרוליזה של תרכובות זרחניות
Creatine-phosphate + ADP ATP + Creatine תרגיל 4 א. האם התגובה הבאה תתרחש ספונטנית ? DGO’= -7.3 + 10.3 = 3kCal/mol
aA+bB cC+dD [C][D] [C]c[D]d = Keq [A][B] [A]a[B]b - DG0’ - 3 Keq=10 1.36kcal/mol 1.36 = 0.006 =10 כיצד בכל זאת נוכל ליצור Creatine-P? בכל ריאקציה טיפוסית: R=1.98 cal/mol x ok T=298oK DG’= DG0’ + RTln שינוי בריכוז החומרים יהפוך את התגובה לספונטנית בשיווי-משקל DG’=0, וניתן לחלץ את Keq
PEP + ADP ATP + Pyruvate DGO’= -7.3Kcal/mol ADP +Pi ATP DGO’= -14.8 Kcal/mol Pyruvate PEP ?Keq ב. מהו - 7.5 - DG0’ = 3x10-6 Keq=10 1.36kcal/mol 1.36 =10 תרגיל 5 ?DGO’ א. מהו
= [PEP] [1] [ADP][PEP] 3x10-6= x Keq= [Pyruvate] [10] [ATP][Pyruvate] [1] [Pyruvate] [3x10-5] [PEP] ג. נתון כי היחס בין ATP ל ADP הוא 10. מה היחס בין פירובט לפוספואנולפירובט ? = 3.27 x 104
[ATP]+1/2[ADP] 0.8<EC<0.95 EC= [ATP]+[ADP]+[AMP] 80+4 EC= 80+8+9 Energy Charge • מודד את רזרבות האנרגיה של התא. [ATP]=8OmM [ADP]=8mM [AMP]=9mM מה מטען האנרגיה כאשר: = 0.78
Acetate + ATP + CoA AcetylCoA + AMP + PPi DG0` = 0.2Kcal/mol אבל אחד מתוצריה ממשיך הלאה בריאקציה חדשה: DG0’ = -8Kcal/mol PPi+ H2O H++2Pi DG0’ =0.2-8= -7.8kcal/mol כך שנטו יהיה: צימוד ריאקציות • מעין התקזזות בין ערכי ה-DG0` של שתי ריאקציות, כדי שיחד הן יהיו "ספונטניות". הריאקציה הזו לא תהיה ספונטנית
2Pi תרגיל 3 PPi