Энергетическое сопряжение бх-их р-ии

Химические р-ии, протекающие в к-ках, могут иметь различные значения DG, эти значения могут быть «+» или «-»,

большинство катаболических р-ии (р-ии в ходе которых происходит расщепление питательных в-в) имеют «-» значение DG⁰, т.е. они являются экзергоническими р-ями, т.е. могут идти самопроизвольно

р-ии клеточног организма часто являются эндергоническими, и не могут идти самопроизвольно

 

изменение энергии в любой системе может быть охарактеризовано количественно

В этом случае, взяты стандартные условия, при которых:

 

 

В этом случае:

 

 

R = 8,34 Дж/моль×K – газовая постоянная

Т – абсолютная температура (K)

K_равн – константа равновесия

 

Р-ии клеточного анаболизма чаще являются р-ями эндергоническими,

Эти р-ии нуждаются в притоке свободной энергии,

Откуда к-ке взять энергию для обеспечения эндергонических р-ий и эндергонических процессов? Нужно взять энергию, которая выделяется в экзергонических р-ях клеточноо катаболизма.

Использование свободной энергии экзергонических р-ии для осуществления эндергонических р-ии называется энергетическое сопряжение бх-их р-ии

Условие эффективности энергетического сопряжения– сумма «-» значения изменения свободной энергии (р-ия катаболизма) +  DG для р-ии анаболизма должна быть меньше 0

Суммарное изменение DG⁰ в стандартных условиях в двух сопряженных р-ях должно быть отрицательным

Каков механизм энергетического сопряжения?

К-ка не может использовать теплоту для обеспечения своих экзергонических процессов, это обусловлено тем, что в к-ках нет градиента температур

Все живые объекты эффективно используют химическую энергию, т.е. энергию, заключенную в химических связях различных соединений. Именно в виде химической энергии и передается энергия в системе сопряжённых химических р-ий

А что является материальными переносчиками энергии из р-ий 1 типа в р-ии 2 типа?

Соединения, выступающие в качестве переносчиков энергии в сопряженных р-ях имеют 1 или 2 макроэргические связи (обозначают значком «тильда» ~)

Соединения, выполняющие эту ф-ию, т.е. соединения, имеющие макроэргические связи,  получили название макроэрги, а связи, при разрыве которых выделяется большое количество свободной энергии, получили название макроэргические связи

Макроэргической связь считается та, если при расщеплении этой связи высвобождается более 21 кДж/моль, т.е. более 5 ккал/моль

Для образования такой связи требуется не меньшее кол-во энергии, механизм соответствующего сопряжения:

 

 

(вверху – катаболическая, внизу – анаболическая)

Катаболическая сопровождается образованием креплений (?) части энергии, макроэргической связью определенного соединения (X~Y)

Именно она (связь)  используется для обеспечения эндергонических р-ии