aga tsütoplasmas) Energiavahetus – metaboolsete protsesside energiamuutus • Tegeleb ainevahetuse energeetiliste külgede uurimisega • On lahutamatu üldisest ainevahetusest, miks? • Anabolismil on vaja välist energiat • Katabolismil vabaneb/salvestatakse energia • Anabolism ja katabolism toimuvad üheaegselt, energia kasutatakse kohe • Kogu energia pole salvestatav – st. tekivad energia kaod – ülejäänu hajub soojusena (ruumis oleva inimese „kütteväärtus“?) Energiavahetusprotsessid • Vaba energia (Gibbsi energia, G) arvel saab organism teha tööd antud temperatuuril ja konstantsel rõhul • Ülearune energia hajub soojusena • ∆G, vaba energia muut reaktsioonil näitab reaktsiooni võimalikkust ja seda kas reaktsioonil vabaneb või neeldub energiat (negatiivse vaba energia muuduga reaktsioonid kulgevad spontaanselt (katabolism) • Lõhustatava (muundatava) substraadi energia muutmine kasutatavaks metaboolseks energiaks Gibbsi energia
1)aine ja en. Vahetuse järgi jaot. organismid 2 rühma: a)autotroofid org. Kes valmistavad ise anor-st ainetest org. Aineid, valgusenergia või keemiliste reaktsioonide energia arvel. 1)valgusenergia arvel fotosütneesijad (taimed, vetikad, osad bakterid) 2)keemilise energia arvel kemosünteesijad (osad bakterid) b)heterotroofid kasutavad oma aine- ja energiavajaduse rahuldamiseks väliskeskkonnast saadavaid valmis orgaanilisi aineid Metabolism - organismis toimuvad aine- ja energiavahetusprotsessid kokku Koosneb 2-st : 1)assimilisatsioon sünteesiprotsesside kogum; kulub energiat 2)dissimilatsioon lagunemisreaktsioon , tekivad vesi ja C02 Seosed nende vahel: D annab A-le energiat; A annab D-le aineid Universaalne geneetiline vaheaine on ATP ehk adenosiintrifosfaat Tekib, kui ühinevad: adeniin + riboos + 3H3P04 Ass.: ATP + H20 -> ADP + H3PO4 ADP + H20 -> AMP+H3PO4 Diss.-AMP+H3PO4->ADP+H20 ADP+H3PO4->ATP+H20 GTP energia valkude sünteesiks,
Monomeeride muutmine metaboolse raja võtmeühenditeks Krebsi tsükkel (tsitraaditsükkel) Metaboolsed rajad/võrgustikud (selgitus). o Raja iga reaktsiooni katalüüsib vastav ensüüm o Raja eelmise reaktsiooni produkt on järgmise reaktsiooni substraat o Iga astet saab reguleerida Energiavahetusprotsessid. Ainevahetuse energeetiline aspekt Makroergilised ühendid (ATP). o Anabolismil vaja energiat, katabolism vabastab energiat= toimuvad üheaegselt, energia kasutatakse kohe o Kogu energia pole salvestatav- tekivad energia kaod o Vaba energia arvel teeb organism tööd o Üleärune energia hajub soojusena
substraadiks. Selle käigus konverteeritakse järkjärguliselt energiaks toitaine (maksimaalne kasutegur, pikema aja jooksul, mitte korraga ning reguleeritav igakülgselt). Ühelt rajal on võimalik üle minna teisele (efektiivne) ning on kordineeritud (katabolismi (vahe-)produktid on vajalikud sünteesis, mida vaja, et oleks nt. katabolismi ensüüme). Nad ei ole pöördprotsessid, mis tähendab, et on võimalik samaaegselt teha. Energiavahetusprotsessid. Ainevahetuse energeetiline aspekt Gibbsi energia. Makroergilised ühendid. Energiavahetusprotsessid: - Anabolismil on vaja välist energiat - Katabolismil vabaneb energiat 25 - Anabolism ja katabolism toimuvad üheaegselt, energia kasutatakse kohe - Kogu energia pole salvestatav st. tekivad energia kaod ülejäänu hajub soojusena
Toome lõpuks veel ära vee faasiüleminekuid iseloomustavad põhiparameetrite väärtused: kolmikpunkt pk = 610 Pa ja Tk = 273,157 K; kriitiline punkt pkr = 37,9 Mpa ja Tkr =647,25 K; sulamissoojus normaalrõhul = 333,7 J/kg ja aurustumissoojus normaalrõhul ja keemis- temperatuuril qk = 2257 kJ/kg. 5.11. Termodünaamilised protsessid atmosfääris. Nagu juba p. 5.8 viidatud, toimuvad Päikese, maa- (vee-)pinna, atmosfääri ja kosmilise ruumi vahel pidevad energiavahetusprotsessid. Maapind kiirgab pidevalt pikalainelist infrapunast elektromagnetkiirgust, päeval jälle neelab lühemalainelist päikesekiirgust. Mõlemat kiirgust neelab mõningal määral ka õhk, eriti aga selles hõljuvad vedelad ja tahked lisandid (pilve- ja udutilgad, aerosooliosakesed). Kiirgust neelanud maapind soojeneb, soojusvahetus maapinnalähedase õhukihiga tekitab turbulentse tõusva konvektsioonivoolu, mis tõustes adiabaatiliselt paisub, jahtudes sealjuures