της Δήμητρας Σπανού, Χημικού, μόνιμης καθηγήτριας του 1ου Γυμνασίου Δάφνης
Α. Εισαγωγή
Βασικές Έννοιες
: Χημική Θερμοδυναμική, Εσωτερική Ενέργεια μορίων, Εντροπία, Ενθαλπία και Ελεύθερη ενέργεια Χημικών αντίδρασεων.
Η ενέργεια των τροφών
Η Θερμοδυναμική και τα Θερμοδυναμικά Συστήματα
Τα θερμοδυναμικά συστήματα3
Η Χημική Θερμοδυναμική
Η Χημικη Ενεργεια
Ο πρώτος Νόμος της Θερμοδυναμικής (Διατήρησητης Ενέργειας)
Η Εσωτερική ενέργεια U και η Ενθαλπία H
Το πρώτο θερμοδυναμικό αξίωμα και η εσωτερική ενέργεια μορίων ενός συστήματος (U)
Η εσωτερική ενέργεια
Δεύτερος Νόμος της Θερμοδυναμικής
Η αυθόρμητη πορεία του Συμπαντος προς την αταξία.
Η αυθόρμητη αύξηση της συνολικής εντροπίας συστήματος-περιβάλοντος
Η Θερμοδυναμική Εντροπία
Η Ενθαλπία στην Χημεία 3
Η ενθαλπία : (Η )
Τριτος Νομος της Θερμοδυναμικης.Η απόλυτη οργάνωση (κρυσταλλική δομή) και η έλλειψη Θερμικής Ενέρειας (Τ =0οΚ) δίνουν μηδενικη Εντροπία.
Η Ελεύθερη Ενέργει Gibbs (G) η Ενέργεια Helmoltz (F )
Η Ελεύθερη Ενέργεια
Η ελεύθερη ενέργεια G στην Χημεία και την Βιοχημεία
η ενέργεια που εκλύεται ή απορροφάται όταν οι μεταβολές γίνονται σε συστήματα υπο σταθερή θερμοκρασία και πίεση
- Η Ελεύθερη Ενέρεια Helmoltz (F)
ΕΝΔΟΘΕΡΜΕΣ, ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ, ΕΞΕΡΓΟΝΙΚΕΣ, ΕΝΔΕΡΓΟΝΙΚΕΣ, ΑΥΘΟΡΜΗΤΕΣ, ΟΧΙ ΑΥΘΟΡΜΗΤΕΣ, ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ, ΜΗ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ,
ΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ
Δυναμικές ισορροπίες με ΔGσυστήματος<0 σε βιολογικά συστήματα
Τι συμβαίνει με τις βιοχημικές αντιδράσεις στον μεταβολισμό της τροφής. Αμφίδρομες και μη αμφίδρομες, Ευνοικές, όχι ευνοικές αντιδράσεις, Μεταβολικές πορείες, ενεργοποιημένοι φορείς μεταφοράς ηλεκτρονίων, συζευγμένος
Β. Οι αντιδράσεις του μεταβολισμού της τροφής: Ένζυμα και μηχανισμοί αντιδράσεων στην γλυκόλυση και στον κύκλο του κιτρικού οξέος
ΤΑ ΕΝΖΥΜΑ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΚΙΤΡΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ
Γ. Βιολογικές οξειδώσεις: Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων και μορίων εξαρτάται από την ανάπτυξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού δύο περιοχών και συνδέεται με την απορρόφηση ή απελευθέρωση ενέργειας της ύλης
Πότε οι ουσίες της τροφής ελευθερώνουν χημική ενέργεια ;
Πως αυτό συνδέεται με τις βιολογικές οξειδώσεις σε διάφορα στάδια του μεταβολισμού;
Τι σημαίνει "οξείδωση" στην Χημεία
Ανάπτυξη Διαφοράς δυναμικού μεταξύ περιοχών του κυττάρου - Μεταφορά ηλεκτρονίων
ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ
ακατεργαστο
-
Ο καταβολισμός των συστατικών της τροφής του ανθρώπου (υποσελίδα)
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού: Γενικές πληροφορίες
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού: Αναερόβια Γλυκόλυση (Embden -Meyerhof)
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικης στον μεταβολισμό της τροφής. Ο Κύκλος του Κιτρικού οξέος (Κρεμπς). Το κοινό μονοπάτι καταβολισμού των υδατανθράκων, πρωτεινών και λιπών σε επόμενο σταδιο επεξεργασίας τους
Ας θυμηθούμε ότι,
Α. ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΚΙΤΡΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ (ΚΡΕΜΠΣ)
ΠΟΙΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΚΡΕΜΠΣ
Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΚΡΕΜΠΣ
ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικης στον μεταβολισμό της τροφής. Τρίτο στάδιο μεταβολισμού στα μιτοχόνδρια, κοινό για υδατάνθρακες, πρωτείνες και λίπη. Ο κύκλος του κιτρικού οξέος (krebs),
Α. ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΙΣΟΔΟ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΚΙΤΡΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ (ΚΡΕΜΠΣ)
ΠΟΙΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΕΙΣΕΡΧΟΝΤΑΙ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΚΡΕΜΠΣ
Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΚΡΕΜΠΣ
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού: Καταβολισμός πρωτεινών αμινοξέων και λιπών και λιπαρών οξέων, έως τον Κύκλο του Κρεμπς
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής θερμοδυναμικής στον μεταβολισμό της τροφής. Ο καταβολισμός των νουκλεινικών οξέων
Οι αρχές της Χημείας και τις Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού. Καταβολισμός πρωτεινών - αμινοξέων έως τον κύκλο του Κρεμπς
ΤΙ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΣΤΙΣ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΤΗΣ ΤΡΟΦΗΣ ΚΑΤΑ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΣΤΑΔΙΟ ΤΟΥ ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΟΥ ΣΤΟ ΠΕΠΤΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ
ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΌ ΤΙΣ ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ ΤΗΣ ΤΡΟΦΗΣ
Μετά την απαμίνωση αμινοξέος: Πως μεταφέρεται η αμινομάδα στο ήπαρ για μεταβολισμό
Πως απομακρύνεται η αμμωνία που καταφθάνει στο ήπαρ (μορφή γλουταμινικού ή αλανίνης);
Οι πρωτείνες σε δίαιτες αδυνατίσματος
Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής θερμοδυναμικής στον μεταβολισμό της τροφής. Ο καταβολισμός των νουκλεινικών οξέων
Αναβολισμός των συστατικών της τροφής:
Σύνθεση χρήσιμων ουσιών για την λειτουργία του οργανισμού (υποσελίδα)
Βιοσυνθέσεις από τους μεταβολίτες του κύκλου του Κρεμπς. Το ακέτυλοσυνένζυμοΑ: Μέρος 1ο .Οι στερόλες, η χοληστερόλη, οι στεροειδείς ορμόνες, τα χολικά οξέα
Σύνδεση στερεοειδών με πρωτείνες και λιπαρά στον οργανισμό
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/6789029
akatergasto
2. Η αμινομάδα στο γλουταμινικό μπορεί να μεταφερθεί ξανά σε άλλο κετο-οξύ αν χρειαστεί αναστρέφοντας τις παραπάνω αντιδράσεις. Ένα συγκεκριμένο ένζυμο στη μιτοχονδριακή μήτρα του ήπατος (αμινοτρανσφεράση ασπαρτικού γλουταμικού) καταλύει την ανταλλαγή ομάδων αμίνης μεταξύ γλουταμικού και ασπαρτικού . (Η αντίδραση απεικονίζεται παρακάτω)
σι. Ενσωματώστε την αμμωνία σε ξεχωριστό γλουταμικό για να σχηματίσετε γλουταμίνη (ένζυμο: γλουταμίνη Συνθετάση ):
ντο. Η γλουταμίνη περνά μέσω των κυτταρικών μεμβρανών μέσω μιας ποικιλίας μηχανισμών μεταφοράς και στην κυκλοφορία του αίματος, για να απορροφηθεί από άλλους ιστούς, κυρίως (για τους σκοπούς της τρέχουσας συζήτησης) το ήπαρ.
ρε. Στο ήπαρ, το ένζυμο γλουταμινάση απελευθερώνει αμμωνία με υδρόλυση γλουταμίνης, αφήνοντας το γλουταμινικό οξύ (εμφανίζεται επίσης στα νεφρά και το έντερο).
Το γλουταμινικό μπορεί να συνεχίσει να σχηματίζει ασπαρτάτη, μέσω της αμινοτρανσφεράσης γλουταμινικής-ασπαρτικής:
μι. Ο κύκλος της ουρίας (μόνο στο ήπαρ) καθιστά τις χαρακτηριστικές ομάδες αμίνης σε ουρία για έκκριση
Περίληψη: Οι ομάδες αμίνης συναρμολογούνται στην ορνιθίνη (η οποία ουσιαστικά δρα ως «λαβή»), και τελικά αποκόπτονται ως Ουρία (απελευθερώνοντας την ορνιθίνη και πάλι). Αυτό συμβαίνει στο ήπαρ, εν μέρει στο μιτοχονδριακό πλέγμα και εν μέρει στο κυτταρόπλασμα.
Βασικές αμινο ενώσεις που εισέρχονται στον Κύκλο Ουρίας:
Ασπαρτικό (τυπικά από την διαμολυσμό του οξαλοξικού · βλέπε IIA2 και IIA3d, παραπάνω)
Αμμωνία , η οποία μπορεί να προέρχεται από πολλές πηγές, ιδιαίτερα την υδρόλυση της γλουταμίνης (βλ. IIA3a, παραπάνω) και την οξειδωτική απαμίνωση του γλουταμικού (βλέπε IIA3d, παραπάνω). Δείτε επίσης την ανάλυση των πουρινών σε μια μεταγενέστερη διάλεξη.
ένα ΑΤΡ που δαπανάται για την τοποθέτηση της αμίνης στο φωσφορικό καρβαμοϋλ
- ένα ΑΤΡ που δαπανάται για να τοποθετήσει το φωσφορικό σε CP, το οποίο οδηγεί την επόμενη αντίδραση (σχηματισμός της κιτρουλλίνης, OTC)
- ένας ΑΤΡ (* δύο * ΧΙ-Ε δεσμοί) που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αργινινοηλεκτρικού.
(Ii) Ο κύκλος της ουρίας κοστίζει ενέργεια αλλά παράγει και ενέργεια:
- Το φουμαρικό οξύ οξειδώνεται στον κύκλο Krebs σε οξαλικό άλας, αποδίδοντας ένα NADH (το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρασκευή τριών ATP).
- Η αντίδραση γλουταμινικής αφυδρογονάσης αποδίδει επίσης NADH (επίσης ισοδύναμη με τρία ATP).
.
, η οποία πηγαίνει πίσω στα περιφερικά μέσω του αίματος.
H. Άλλα όργανα που εμπλέκονται στον μεταβολισμό του αζώτου:
Εγώ. Οι νεφροί μπορούν να σπάσουν το γλουταμίνη:
- Οι πιο όξινες συνθήκες αυξάνουν αυτή την κατανομή, το λιγότερο οξύ το μειώνει.
- Η προκύπτουσα αμμωνία πρωτονιώνεται για να σχηματίσει ιόντα αμμωνίου και εκκρίνεται στα ούρα.
- Αυτό θεωρείται ότι είναι ένας τρόπος για να αντισταθμιστεί η οξέωση
Ii. Τα νεφρά και τα έντερα παράγουν από κοινού αργινίνη
- Εντερικό CPS 1 και OTC από citrulline, που εξάγονται στο αίμα
- Οι νεφροί παίρνουν την κιτρουλίνη και σχηματίζουν αργινίνη (με τη χρήση συνθετάσης αργινινοσουκκινάτη), η οποία και πάλι εξάγεται στο αίμα
- Αυτός ο μηχανισμός χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνθεση του Arg για σκοπούς άλλους από την ureagenesis, π.χ. πρωτεϊνική σύνθεση (βλέπε επίσης άλλα προϊόντα Arg, αργότερα).
- Η μαζική εκτομή του λεπτού εντέρου μπορεί να προκαλέσει ανεπάρκεια αργινίνης στους ασθενείς
Πλευρική γραμμή: Γιατί είναι τοξικό για την αμμωνία; (Μόνο κερδοσκοπία!)
Το επίπεδο γλουταμικού διαταράσσεται. Και δεδομένου ότι είναι ένας νευροδιαβιβαστής, τα επίπεδα του μπορεί να είναι κρίσιμα για την κατάλληλη νευρική λειτουργία.
Το γλουταμινικό ανακυκλώνεται από τον μετασυναπτικό νευρώνα στον προ-συναπτικό νευρώνα ως γλουταμίνη (μέσω συνθετάσης γλουταμίνης) και αυτό το βήμα μάλλον διαταράσσεται από τα υψηλά επίπεδα αμμωνίας.
Το γλουταμινικό είναι επίσης ο πρόδρομος ένας άλλος νευροδιαβιβαστής, γάμμα αμινοβουτυρικό οξύ (GABA), ο οποίος μπορεί έτσι να επηρεαστεί από την υπεραμμωνεμία.
Οι μεταβολές των επιπέδων γλουταμικού μπορεί να επηρεάσουν την ενεργειακή κατάσταση. Επιπλέον, την αφαίρεση Η αμμωνία χρησιμοποιεί ATP (συνθετάση γλουταμίνης), επίσης με δυνητικά επιβλαβείς επιπτώσεις στην ενεργειακή.
1. Γλυκογενικά έναντι κετογόνων αμινοξέων
2. Μερικές φορές η απλή μεταφορά μπορεί να παράγει εύκολα αποικοδομημένες ενώσεις:
Α) το ασπαρτικό σχηματίζει οξαλοξεικό
(Μπορεί επίσης να υποβαθμιστεί μέσω κύκλου ουρίας)
Β) το γλουταμικό σχηματίζει α-κετογλουταρικό άλας
(Μπορεί επίσης να υποβαθμιστεί μέσω οξειδωτικής αποαμινίωσης)
Γ) πυροσταφυλικές μορφές αλανίνης
3. η γλουταμίνη και η ασπαραγίνη απομαγνήθηκαν σε γλουταμικό και ασπαρτικό (όπως παραπάνω).
Α) αντίδραση γλουταμινάσης: γλουταμίνη + Η2Ο -> γλουταμικό + NH4 +
Β) αντίδραση ασπαραγινάσης: παρόμοια με τη γλουταμινάση, παράγει ασπαρτικό άλας.
4. Άλλα αμινοξέα: βλ. Παρακάτω:
Σερίνη υδροξυμεθυλ τρανσφεράση:
Σύνοψη γλυκίνης (γνωστός και ως σύστημα διάσπασης γλυκίνης):
Η αφυδατάση σερίνης:
Αποικοδόμηση της φαινυλαλανίνης και της τυροσίνης:
Διακλαδισμένα αμινοξέα:
ΡΕ. Πρόδρομοι για άλλα σημαντικά βιομόρια - βιοδραστικές αμίνες
Τυροσίνη:
Τρυπτοφάνη:
Γλουταμικό:
Ηιστιδίνη:
Ε. Λίγα άλλα σημαντικά προϊόντα που προέρχονται από αμινοξέα:
Η αργινίνη μετατρέπεται σε ΝΟ, Αγκματίνη, κρεατίνη και κρεατινίνη
Γλουταμίνη, κυστεΐνη και γλυκίνη χρησιμοποιούνται για να παράγουν γλουταθειόνη
Η γλυκίνη χρησιμοποιείται στη βιοσύνθεση της αίμης
Η γλουταμίνη, η γλυκίνη και η ασπαρτική συνεισφέρουν στη σύνθεση νουκλεοτιδίων πουρίνης
Το ασπαρτικό χρησιμοποιείται στη βιοσύνθεση των πυριμιδινικών νουκλεοτιδίων
III. Βιοσύνθεση αμινοξέων
Ενδοκυττάρια αποικοδόµηση πρωτεϊνών: Στα λυσοσωµάτια από καθεψίνες Στο κυτταρόπλασµα από το σύστηµα της ουβικιτίνης (76αα)
-
Ενέργεια βιοχημικών αντιδράσεων
Των περισσότερων βιοχημικών αντιδράσεων πέφτει στο εύρος +30 έως -60 kJ / mol.π.χ
ATP + Η2Ο 
ADP + HPO 4 2- = -30,3 kJ / mol.1 mM 1 0,1 mM 1 mM Τυπικές κυτταρικές συγκεντρώσεις Φωσφονοενλοπυραλικό + Η2Ο Πυροσταφυλικό + Ρι -61.9 kJ / mol 1,3-διφωσφογλυκερικό + Η2Ο 3-φωσφογλυκερικό + Ρι -54,5 kJ / mol ΑΤΡ + Η2Ο ADP + P i -30,3 kJ / mol 6-φωσφορική γλυκόζη + Η2Ο Γλυκόζη + Ρι -13,8 kJ / mol 5'-ΑΜΡ + Η2Ο Αδενοσίνη + Ρι -9,6 kJ / mol Τυπικός δεσμός εστέρα -19 kJ / mol Τυπικό δεσμό γλυκοσίδης -16 kJ / mol Τυπικό δεσμό αμιδίου -15 kJ / mol
Βιομοριακής μοντελοποίησης, όσον αφορά την ικανότητά τους να μοντελοποιούνΤις ηλεκτροστατικές ιδιότητες των πλευρικών αλυσίδων. Η παράμετροςΤα σύνολα που εξετάστηκαν προσαρμόστηκαν από την AMBER, 23 CHARMM, 24CVFF, 25,26 GROMOS, 27 OPLS28 και PARSE.29 Ab initio-Τα παράγωγα φορτία των Chipot et al. 30 εξετάστηκαν επίσης με ακτίνεςΑπό την AMBER. Οι ακτίνες υπολογίστηκαν από το μη-Συνδεδεμένες παραμέτρους αλληλεπίδρασης και αντιστοιχούν στο van derΥπολογίζει τις ακτίνες στις οποίες είναι η μη συνδεδεμένη ενέργεια αλληλεπίδρασηςΜηδέν αντί των ακτίνων στο ελάχιστο του δυναμικούΚαλά.Για να γίνει δυνατή η σύγκριση με το πείραμα, τόσο ηλεκτροστατικάΚαι υδρόφοβες συνεισφορές. ΥδροφόβοςΟι συνεισφορές προσδιορίστηκαν από μια ελάχιστη τετραγωνική τιμή tt equa-Που σχετίζεται με την πειραματική ενέργεια διαλυτοποίησης76 διακλαδισμένηςΚαι γραμμικά αλκάνια στις προσβάσιμες επιφάνειες τουςο(ΜΙΚΡΟένα).Των υδρογονανθράκων υπολογίστηκαν με καθένα από ταμικρόέναμικρόΡυθμίσεις δύναμης-ράβδου που έχουν ρυθμιστεί ξεχωριστά. Μια γραμμή παλινδρόμησης για το sol-Ως συνάρτηση της προσβάσιμης επιφάνειας τουη μορφή*ΕΝΑHÕ\ BSένα] έναΌπου b και a είναι σταθερές, η κλίση καιΑντιστοίχως, για την ακτίνα.Των αμινοξέωνμικρόέναΥπολογίστηκαν με κάθε ακτίνα ανύψωσης και αντικαταστάθηκανΣτην παραπάνω εξίσωση για να ληφθεί η αντίστοιχη υδρόφοβηΣυνεισφορές στις ελεύθερες ενέργειες επίλυσης. Πολλές υδρο-Υπάρχουν ζυγοί κλίμακας για την εκτίμηση των επιπτώσεων.77 Επιλέξαμε πολύΑπλό σχέδιο.Αποτελέσματα και συζήτησηΨευδαργυρική επίλυσηΗ ηλεκτροστατική συμβολή στην ελεύθερη ενέργεια της διαλυτοποίησηςΌλων των 20 αμινοξέων στις αμφιτεριονικές τους μορφές, δηλαδή σε ρΗ7, που υπολογίζονται με τη μέθοδο FDPB, δίνονται στον Πίνακα 1. ΌλαΟι ελεύθερες από ζβίτριον ενέργειες ενυδάτωσης εμπίπτουν εντός της περιοχήςΑπό [69,51 έως [82,95 kcal mol -1 για τα αμινοξέα μεΟυδέτερες πλευρικές αλυσίδες, ενώ αυτές οι τιμές είναι σχεδόν διπλές γιαΑμινοξέα με φορτισμένες πλευρικές αλυσίδες, δηλαδή για αργινίνη (]),Λυσίνη (1), ασπαρτικό ([) και γλουταμικό ([]). Αυτά τα αποτελέσματα μπορούνΝα δικαιολογηθεί αν λάβουμε υπόψη την προσέγγιση της αντίδρασης που οφείλεται στηνOnsager για την ενέργεια διαλυτοποίησης ενός διπόλου ενσωματωμένο σε aΣφαιρική κοιλότητα67,68*ΕΝΑσολ\Α 1 [π.χ.1] 2εB k2ένα03ΕδώΕίναι η ενέργεια διαλυτοποίησης, e είναι η σχετική διαπερατότητα*ΕΝΑσολΤου νερού διαλύτη, k είναι η διπολική στιγμή που σχετίζεται μεΤο μόριο, καιΕίναι η διάμετρος του χαμηλού διηλεκτρικούένα0Σφαιρική κοιλότητα που περιέχει το δίπολο. Όλα τα αμινοξέα στοΗ ζβιτεριονική μορφή τους μπορεί να θεωρηθεί ως ενσωματωμένα δίπολα.Σε μια σφαιρική κοιλότητα που περιβάλλεται από το διαλύτη. ΑυτόΗ εξίσωση δίνει μια γρήγορη αριθμητική εκτίμηση του HelmholtzΕνέργειας της διπολικής διαλυτοποίησης. Η ενέργεια διαλυτοποίησης για την γλυκίνη είναι[59 kcal mol ~ 1 (για r \ 3.22E \ 80). ΕμείςÓ, α0\ 3.07 Ó,Το έχουν υπολογίσει υποθέτοντας ότι η γλυκίνη είναι ενσωματωμένη σε aΣφαιρική κοιλότητα διαμέτρουΗ οποία υπολογίζεται με τη λήψηένα0Ο μέσος όρος όλων των διαγώνιων αποστάσεων της γλυκίνης. Το δίπολοΗ στιγμή εκτιμάται ως k, όπου r είναι το μήκος διπόλου,Εδώ θεωρείται η απόσταση μεταξύ θετικού και αρνητικού,Κέντρων φόρτισης στο μόριο. Δεδομένου ότι το k είναι σχεδόν το ίδιοΓια όλα τα αμινοξέα, είναι μόνο τοΠαράγοντα που προκαλείένα0Στοαξίες. Για τη γλυκίνη,Είναι η μικρότερη, και είναιΕΝΑσολένα0Αναμένεται να δώσει τη μέγιστη τιμή ([82,95 kcal mol ~ 1,Πίνακας 1), ενώ άλλοι δείχνουν διακύμανση λόγω του διαφορετικού a0αξίες. Στη μέθοδο FDPB, δεν λαμβάνονται υπόψη τα μόριαΝα είναι ενσωματωμένα σε μια σφαιρική κοιλότητα, αλλά να είναι ενσωματωμένα σε έναΚοιλότητα που σχηματίζεται από την επιφάνεια προσβάσιμη από διαλύτη. Αυτό είναι έναΛόγος για τις μεγαλύτερες τιμές (πίνακας 1) από το αναμενόμενο από τηνΠίνακας 1 Συμμετοχή ηλεκτροστατικής ενέργειας στην ελεύθερη διαλυτοποίηση ενέργεια (σεKcal mol ~ 1) αμφιτεριόντων αμινοξέων*ΕΝΑσολ(Elec)ALA[77.40ARG[157,49ASN[73.62ΑΣΠΙΔΑ[119,47CYS[74.42GLN[82.02GLU[112.74ΓΛΥ[82.95HID[76.74ΣΠΕΥΔΩ[71.80ΙΣΧΙΟ[140.83ILE[69.51LEU[81.13LYS[132.27ΣΥΝΑΝΤΗΣΕ[72.85PHE[72.71PRO[75.18SER[77.15THR[74,43TRP[74.11TYR[73.40VAL[71.30J. Chem. Soc., Faraday Trans., 1997, Vοl
Γλυκόζη + Νερό + ATP <--> 6φωσφορική Γλυκόζη + ΑDP +Pi ΔG= -16,7kj/mol
ATP + H2O --> ADP + Pi ΔGo= - 30,5kj/mol ή -7,3kcal/mol
|
|
D G o = +30,5 kJ |
Η σταθερά Χημικής Ισορροπίας Κ= [ADP] [Pi]/[ATP] [H2O] είναι 1,48.10 5
|
|
D G o = - 158,2 kJ
|
ATP + H2O ---> AMP + PPi ΔGo = -45,6kj/mol ή 10,9kcal/mol
1 / 2O2 + 2H + + 2e -> Η2Ο D G o = - 61,9 kJ
Φωσφορυλίωση |
|
D G o = +30,5 kJ
|
(8) |
οξείδωση |
|
D G o = - 158,2 kJ
|
(8) |
μείωση |
1 / 2O2 + 2H + + 2e -> Η2Ο |
D G o = - 61,9 kJ
|
(10) |
Η καθαρή αντίδραση λαμβάνεται με αθροίζοντας τις συζευγμένες αντιδράσεις, όπως φαίνεται στην Εξίσωση 11, παρακάτω.
|
|
D G o = -189,6 kJ
(αυθόρμητος)
(1