25.04.2020.

Proučava energetske promene koje prate biohemijske reakcije

Reakcije u živim sistemima se obično odvijaju pri konstantoj temperaturi, stalnom pritisku i zapremini

Bioenergetika opisuje energetske promene tokom neke

reakcije

Bioenergetika nam omogućuje da predvidimo da li je neka biohemijska reakcija uopšte moguća pri datim uslovima

Bioenergetika se bavi samo početnim i krajnjim energetskim stanjem učesnika u reakciji, a ne bavi se mehanizmima i kinetikom same reakcije

Naučna disciplina koja proučava energetske promene koje se dešavaju u različitim sistemima i transformaciju iz jednog oblika u drugi

Faktori koji određuju smer i intezitet hemijske reakcije su entalpija (H), entropija (S) i slobodna

energija sistema (G)

U praksi se koriste promena entalpije (ΔH), promena entropije (Δ S), promena slobodne energije (Δ G)

Pokazuje sadržaj toplote reaktanata i proizvoda reakcije

1 od osnovnih faktora koji ukazuje na to da li će reakcija biti spontana ili ne

Prvi zakon termodinamike: Ukupna energija

univerzuma je konstantna. Energija se ne može stvoriti, niti uništiti, ona samo može da prelazi iz jednog oblika u drugi“

Promena entalpije (ΔH) ukazuje da li je tokom reakcije došlo do oslobađanja ili utroška energije

Ako se toplota tokom reakcije stvara, tada je ΔH0 (pozitivno), a reakcija je endotermna

Poznavanje entalpije nije dovoljno da se sa

sigurnošću utvrdi da li je tokom reakcije toplota utrošena ili oslobođena

Entropija je mera neuređenosti sistema i predstavlja drugi faktor koji utiče na to da li će reakcija biti spontana, energetski moguća ili ne

Što je entropija veća, veća je i neuređenost sistema ΔS>0 (pozitivno)

Što je entropija manja, sistem je sve uređeniji ΔS

Drugi zakon termodinamike – Svi fizički i hemijski procesi teže da se odvijaju u smeru koji vodi maksimalnom povećanju entropije, odnosno neuređenosti univerzuma. Kada se dostigne taj maksimum, uspostavlja se ravnoteža i promene u sistemu prestaju

Život kao uređen sistem sa niskom entropijom se suprotstavlja zakonima univerzuma, za šta

neprekidno mora da troši energiju

Slobodna energija je deo ukupne energije učesnika u biohemijskoj reakciji koja može da se prevede u druge oblike energije

Promena slobodne energije ΔG koristi se da bi predvideo tok i smer jedne biohemijske reakcije

Egzergona reakcija ΔG0 (pozitivna) – nisu spontane reakcije

Reakcija u ravnoteži ΔG=0

U organizmu se odvijaju kako egzergone tako i endergone

reakcije

Kuplovanjem – udruživanjem reakcija dobija se povoljan energetski bilans ΔG

Egzergone reakcije

Glikoliza

Beta oksidacija masnih

kiselina

Krebsov ciklus

Oksidativna

fosforilacija

Endergone reakcije

Biosinteze

Kontrakcija mišića

Prenos nervnih impulsa

Aktivni transport

Najvažnije visokoenergetsko jedinjenje i glavni „prenosilac“ energije u biohemijskim sistemima je ATP – adenozin 5’-

trifosfat

Hemijska veza bogata energijom u molekuli ATP-a je

fosfoanhidridska veza kojih u 1 molekuli ATP ima dve

Nastanak ovih veza zahteva veliku količinu energije, koja se kasnije u procesu hidrolize oslobađa

Fosfoenolpiruvat

Karbamil fosfat

Ciklični AMP

1,3 difosfoglicerat

Kreatin fosfat

Acetil fosfat

S-adenozin metionin

Prisofosfat

ATP → ADP + P

ADP → AMP + P

Glukoza-1-fosfat

Fruktoza-6-fosfat

AMP

Glukoza-6-fosfat

Glicerol-3-fosfat

Visokoenergetska jedinjenja

Niskoenergetska jedinjenja

a) Niskom entalpijom

b) Visokom entalpijom

c) Niskom entropijom

d) Visokom entropijom

e) Nijedno od navedenog

a) Samo egzergone reakcije

b) Samo endergone reakcije

c) I egzergone i endergone reakcije

a) Biosinteza

b) Kontrakcija mišića

c) Glikoliza

d) Prenos nervnih impulsa

e) Aktivni transport