Katabolismen gir energi.
- 1 etanol
~14 ATP - 1 glukose
~30 ATP
GLU(C6H12O6) + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
dG = -2880 kJ/mol
ADP + P(a) → ATP
dG = 30 kJ / mol
Teoretisk ville vi kunne fått ~100 ATP-molekyler fra ett glukose, dvs. at kroppen er ~30% effektiv.
Ingen gjetning, vi vet så og si nøyaktig.
dG = dH – T*dS
dG change in available energy (free)
dH change in enthalpy of heat
T absolute temperature
dS change in entropy
G0: G under standard betingelser
G0′: G under standard fysiologiske / biokjemiske betingelser (e.g. pH 7)
dG0 = -RT*ln(Keq)
Keq likevektskonstant
Keq = [B]eq / [A]eq
[X]eq: likevektskonsentrasjon av X
Når konsentrasjonene ikke er ved likevekt:
dG = dG0 + RTln([B]/[A])
ADP + P → ATP (atpsyntase)
Ved likevekt: 10 000 ADP og 1 ATP fordi ADP er mer stabilt (termodynamisk gunstig) enn ATP. Vi kan påvirke likevekten ved å hele tiden fjerne ATP fra systemet.
Enzymer funker ikke ved å endre på en reaksjons iboende termodynamiske egenskaper (f.eks. G), men ved å bl.a. senke aktiveringsenergi eller øke sannsynlighet for fordelsaktige kollisjoner. Termodynamikk i seg selv kan ikke forutse reaksjonens hastighet, men den kan måles (eksperimentelt).
V: d[B] / dt = -d[A] / dt
V = k1 * [A]n – k-1*[B]n
k reaksjonskonstant
Hastigheten avhenger av mellomstadiumsbarrieren. Mellomstadiet har høyere energi enn både produkter og reaktanter (toppen av aktivasjonsenergikurven).
Fosforylering av glukose (glukose til glukose-6-fosfat) er den første reaksjonen i glykolysen og ikke-spontan. Energien for å overkomme aktiveringsenergien kommer fra ATP (koblede reaksjoner).
Ved koblede reaksjoner kan dG-verdiene adderes.
|G + P: ikke-spontan
|ATP: spontan
||G + ATP: spontan (men fortsatt behov for litt aktiveringsenergi og kan videre katalyseres av enzymer)
Hvorfor har vi enzymer som metaboliserer etanol?
Vi produserer tusenvis av molekyler i kroppen vår. Enzymene er en del av andre metabolske stier. Fermentering av mat i tarmen.
Foreleser: Sandip Kanse
Ressurser
Presentasjon