ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

  της Δήμητρας Σπανού Χημικού, μονιμης καθηγήτριας 1ου Γυμνασίου Δάφνης

 

1ο. Βασικές Έννοιες : Χημική Θερμοδυναμική, Εσωτερική  Ενέργεια μορίων, Εντροπία,  Ενθαλπία και  Ελεύθερη ενέργεια  Χημικών αντίδρασεων.

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

  1. 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

 

2o. Τι συμβαίνει με τις βιοχημικές αντιδράσεις  μεταβολισμού της τροφής. Αμφίδρομες και μη αμφίδρομες, ευνοικές, όχι ευνοικές αντιδράσεις. Μεταβολικές πορείες, ενεργοποιημένοι φορείς μεταφοράς ηλεκτρονίων, συζευγμένος φορέας αντίδρασης, ενεργειακό φράγμα 

 H εξασφάλιση τροφής για τους οργανισμούς
Για τον μεταβολισμό
Ο μεταβολισμός της τροφής
Α. Η μεταφορά ηλεκτρονίων  και την  μεταβίβαση της αναγωγικής δύναμης
Οξειδώσεις και αναγωγές - Μεταφορά αναγωγικής δύναμης
Β. Διάσπαση δεσμών και μεταφορά χημικής ενέργειας (ΔG)
Οι αντιδράσεις του μεταβολισμού και η ελεύθερη ενέργεια στους ζωντανούς οργανισμούς
Μεταβολικές οδοί
Αυθόρμητες και μη αυθόρμητες βιοχημικές αντιδράσεις. Σύζευξη αντιδράσεων
Συζευγμένος φορέας χημικών αντιδράσεων
 Τι συμβαίνει στα ανοικτά βιολογικά συστήματα της ζωής
Γιατί από τις ενώσεις υψηλής ενέργειας χρησιμοποιείται κυρίως το ATP για τις ενεργειακές ανταλλαγές;
Αμφίδρομες και μη αμφίδρομες  βιοχημικές αντιδράσεις
  Οι υπολογισμοί είναι ευκολότεροι με την βοήθεια της Ελεύθερης Ενέργειας
 Ενέργεια Ενεργοποίησης- Φράγμα της Αντίδρασης
 

 

 

 

 

3ο. Οι αντιδράσεις του μεταβολισμού της τροφής. Ένζυμα και μηχανισμοί αντιδράσεων στην γλυκόλυση  στον κύκλο του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση

υπό κατασκευή
 ΤΑ ΕΝΖΥΜΑ ΓΙΑ ΤΙΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΤΗς ΤΡΟΦΗΣ.
Η ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ και τα ΕΝΖΥΜΑ ΤΗΣ

 ΤΑ ΕΝΖΥΜΑ ΣΤΟΝ ΚΥΚΛΟ ΤΟΥ ΚΙΤΡΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ

TΑ ΕΝΖΥΜΑ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΑΛΥΣΙΔΑ
Το σύμπλοκο της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης
 

4ο Βιολογικές οξειδώσεις: Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ ατόμων και μορίων εξαρτάται  από την ανάπτυξη διαφοράς ηλεκτρικού δυναμικού Ε σε δύο περιοχές και συνδέεται με την απορρόφηση ή απελευθέρωση ελεύθερης ενέργειας της ύλης ΔG

 

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

Διαφορά δυναμικού μεταξύ οξειδωμένης/ανηγμένης μορφής μιας ουσίας

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

A. Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού:  Γενικές πληροφορίες
Β.Ποιες οργανικές ουσίες οξειδώνονται ευκολότερα;
Γ. Ποιοί παράγοντες καθορίζουν αν μια ουσία του μεταβολισμού   θα συμμετέχει σε μια συγκεκριμένη μεταβολική οδό ή σε κάποια άλλη;
Δ. Γιατί  γίνονται   φωσφορυλιώσεις σε ενώσεις  προκειμένου να συμμετέχουν σε κάποιο στάδιο σε μεταβολικές οδούς;   
Ε. Γιατί το ΑΤP είναι η πιο συνηθισμένη ένωση για τις φωσφορυλιώσεις;
ΣΤ. Ποιους ενεργοποιημένους φορείς ηλεκτρονίων κα Η+ συναντάμε στο στάδιο αυτό;
Z. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αερόβιας και αναερόβιας γλυκόλυσης;
ΚΑΤΑ ΤΙΣ ΒΙΟΧΗΜΙΚΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ
ΑΠΟΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΕΙΣ.
 
 

Οι αρχές της Χημείας και της Χημικής Θερμοδυναμικής στις αντιδράσεις του μεταβολισμού:  Αναερόβια Γλυκόλυση (Embden -Meyerhof)

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΥΔΑΤΑΝΘΡΑΚΩΝ
Ας σημειώσουμε κάποιες χρήσιμες πληροφορίες που θα δώσουν μια καλύτερη εικονα για το τι συμβαίνει κατά τον μεταβολισμό. 
Α. Από που προμηθεύονται οι μη αυθόρμητες αντιδράσεις  ελεύθερη ενέργεια που απαιτείται (κυρίως για τον καταβολισμό );
Β.Ποιες οργανικές ουσίες οξειδώνονται ευκολότερα;
Γ. Ποιοί παράγοντες καθορίζουν αν μια ουσία του μεταβολισμού   θα συμμετέχει σε μια συγκεκριμένη μεταβολική οδό ή σε κάποια άλλη;
Δ. Γιατί  γίνονται   φωσφορυλιώσεις σε ενώσεις  προκειμένου να συμμετέχουν σε κάποιο στάδιο σε μεταβολικές οδούς;   
Ε. Γιατί το ΑΤP είναι η πιο συνηθισμένη ένωση για τις φωσφορυλιώσεις;
ΣΤ. Ποιους ενεργοποιημένους φορείς ηλεκτρονίων κα Η+ συναντάμε στο στάδιο αυτό;
Z. Ποια είναι η διαφοράμεταξύ της αερόβιας και αναερόβιας γλυκόλυσης;
ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ: Η  ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ ΣΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟΠΛΑΣΜΑ (ΟΔΟΣ EMBDEN -MEYERHOF)3
ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΟΦΕΛΟΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΕΡΟΒΙΑ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗ
ΕΙΣΟΔΟΣ ΤΗΣ ΓΑΛΑΚΤΟΖΗΣ ΣΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ
ΕΙΣΟΔΟΣ ΤΗΣ ΦΡΟΥΚΤΟΛΥΣΗ ΣΤΟ ΜΟΝΟΠΑΤΙ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΛΥΣΗΣ