K = ([C]c[D]d/ [A]a[B]b)eq K = [produktid]eq/[lähteained]eq G = Gº + RT ln ([C]c[D]d/[A]a[B]b) ja arvestades, et tasakaaluolekus on G = 0 saame 0 = Gº + RT ln K Gº = - RT ln K ehk K = e -Gº/RT Gº näitab reaktsiooniga kaasnevat muutust vabaenergias kui reaktsioon toimub standardtingimustel G näitab reaktsiooniga kaasnevat muutust vabaenergias kui reaktsioon toimub vabalt etteantud kontsentratsioonide juures Vabaenergia arvutamine Glükoos-6-fosfaadi (G6P) isomerisatsioon fruktoos-6-fosfaadiks (F6P) G6P F6P Gº = 1,7 kJ/mol K = e -Gº/RT = e -((1700 J/ mol /(8,314 J /K mol 298K)) = 0,504 = ([F6P]/[G6P])eq K = f[F6P]/(1- f[F6P]) = 0,504 leiame, et tasakaaluolekus on F6P osakaal, f[F6P] = 0,335 (33,5%) ja G6P osakaal, f[G6P] = 0,665 (66,5%) G = Gº + RT ln([F6P]/[G6P]) G = Gº + RT ln(f[F6P] /1- f[F6P]) Molekulidevahelised interaktsioonid Kovalentne side Kovalentse sideme puhul on kahel aatomil on ühine elektronpaar
) Glükolüüsi reaktsioonid Glükolüüsi rada on vastavalt reaktsioonide energeetikale jaotatav kaheks faasiks. Esimeses faasis tarbitakse energiat ATP kujul, teine faas on energiat salvestav. Esimeses faasis kasutatakse 2 ATPd glükoosi konverteerimisel fruktoos 1,6- bisfosfaadiks (F1,6BP). Teises faasis degradeeritakse F1,6BP kaheks püruvaadiks, sellega kaasneb 4 ATP ja 2 NADH teke. 1. Heksokinaasi reaktsioon. ATP sõltuv glükoosi fosforüülimine glükoos-6-fosfaadiks (G6P) on glükolüüsi raja esimene reaktsioon. Seda reaktsiooni katalüüsivad koespetsiifilised isoensüümid heksokinaasid. Fosforüülimisel on mitu eesmärki. Esiteks konverteeritakse laenguta glükoos aniooniks, mis on lõksustatud rakku, sest rakkudel puudub fosforüülitud suhkrute jaoks transpordisüsteem. Teiseks konverteeritakse bioloogiliselt inertne suhkur sellisesse vormi, mida on edasi võimalik metaboliseerida. Imetajatel on teada 4 heksokinaasi isosüümset vormi I-IV
Graanulid tsütosoolis. Glükogeen moodustab tihedaid graanuleid rakkudes, kus teda deponeeritakse. Glükogeeni graanulid sisaldavad glükogeeni, sünteetilisi ja degradatiivseid ensüüme ja regulatoorseid valke. 3. Selgitage millise eelise annab glükogeeni fosforolüüs võrreldes hüdrolüüsiga. Glükogeeni fosforolüütiline lagundamine on energeetiliselt kasulikum kui hüdrolüüs. See võimaldab säästa ATP kulutamist glükoosi kulutamiseks, sest vajaminev G6P on tekkinud juba Pi-ga reageerides. 4. Kirjeldage milliste ensümaatiliste reaktsioonide tagajärjel toimub glükogeeni degradatsioon. Kirjutage glükogeeni fosforülaasi, transferaasi ja -1.6-glükosidaasi (hargnemisi kõrvaldav ensüüm) reaktsiooniskeemid. 5. Võrrelge fosfoglükomutaasi ja fosfoglütseromutaasi reaktsioonide mehhanisme. Fosforülaasi toimel tekkinud glükoos-1-fosfaat konverteeritakse glükoos-6-fosfaadiks fosfoglükomutaasi reaktsioonis
Tegelikult pole protsessi isevoolulisusel tema toimumise kiirusega mingit pistmist. 16. Milline on seos Gº ja tasakaalukonstandi vahel (valem, ühikud)? delta Gibbsi arvutamine tasakaalukonstandi kaudu. G = G°+RTlnK, kus K arvutamiseks tuleb kirjutada saadused lugejasse ja algained nimetajasse (astmenäitajad!) 17. Reaktsiooni: glükoos6fosfaat fruktoos6fosfaat Gº on +1,7 kJ/mol. Kas tasakaaluolekus leidub reaktsioonisegus rohkem glükoos6fosfaati või fruktoos6fosfaati? G6P F6P Gº = 1,7 kJ/mol (reaktsioon toimub normaalrõhul ja 25ºC juures) Reaktsiooni tasakaalukonstant K R=8,314 J/K*mol T=298K G = 1,7 kJ/mol = 1700 J/mol (eq näitab, et tegemist on tasakaaluliste reaktsioonidega ingl. equilibrium) K = ([C]c[D]d/ [A]a[B]b)eq (saadused/lähte) Gº = RT ln K K = e G º/ RT K = e G º/ RT = e (1700 / (8,314 * 298)) = 0,504 = ([F6P]/[G6P])eq Asjaolu, et K<1, lubab meil samuti öelda, et reaktsiooni tasakaal on nihutatud vasakule. Teades
16. Milline on seos Gº ja tasakaalukonstandi vahel (valem, ühikud)? delta Gibbsi arvutamine tasakaalukonstandi kaudu. G = G°+RTlnK, kus K arvutamiseks tuleb kirjutada saadused lugejasse ja algained nimetajasse (astmenäitajad!) 17. Reaktsiooni: glükoos6fosfaat fruktoos6fosfaat Gº on +1,7 kJ/mol. Kas tasakaaluolekus leidub reaktsioonisegus rohkem glükoos6fosfaati või fruktoos6fosfaati? (võivad olla erinevad reaktsioonid) G6P F6P Gº = 1,7 kJ/mol (reaktsioon toimub normaalrõhul ja 25ºC juures) Reaktsiooni tasakaalukonstant K R=8,314 J/K*mol T=298K G = 1,7 kJ/mol = 1700 J/mol (eq näitab, et tegemist on tasakaaluliste reaktsioonidega ingl. equilibrium) eq (saadused/lähte) K = ([C]c[D]d/ [A]a[B]b) G º/ RT Gº = RT ln K K =e G º/ RT (1700 / (8,314 * 298)) = 0,504 = ([F6P]/[G6P]) K = e = e
b1 b2 b4 A 1 0 0 B 0 0 0 C 0 -1 0 D 0 0 0 E 0 0 0 F 0 0 1 TASAKAALUVEKTOR b TUNDMATUD VOOD -25 25 0 25 6 23.25 0 2.5 0 0 -5 23.25 V1 V2 V3 1 G6P 1 -1 0 2 F6P 0 1 -1 3 FBP 0 0 1 4 GAP 0 0 0 5 Dihydroxyacetone-P 0 0 0 6 GBP 0 0 0 7 3PG 0 0 0 8 PEP 0 0 0 9 PYR 0 0 0 10 Lactate 0 0 0 11 Ace-CoA 0 0 0 12 Acetyl-P 0 0 0
G[kJ/mol] ; T[K]; R=8,314[J/K*mol]; 17. Reaktsiooni: glükoos-6-fosfaat fruktoos-6-fosfaat Gº on +1,7 kJ/mol. Kas tasakaaluolekus leidub reaktsioonisegus rohkem glükoos-6-fosfaati või fruktoos-6-fosfaati? Põhjendage. Vastus: Glükoos-6-fosfaati. Standardtingimustel on reaktsiooni vabaenergia muutus positiivne, mis tähendab, et sellistel tingimustel on soodustatud mitte pärisuunaline vaid hoopis vastassuunaline reaktsioon, F6P arvelt hakkab moodustuma juurde G6P. Teisisõnu, reaktsiooni tasakaal on suunatud vasakule ja tasakaaluolekus on [G6P]eq > [F6P]eq. K = e -Gº/RT = e -((1700 J/ mol /(8,314 J /K mol 298K)) = 0,504 = ([F6P]/[G6P])eq *Asjaolu, et K<1, lubab meil samuti öelda, et reaktsiooni tasakaal on nihutatud vasakule! 18. Reaktsiooni: ATP + H2O ADP + fosfaat Gº on -30 kJ/mol. Milline on reaktsiooni: ADP + fosfaat ATP + H2O Gº väärtus? Vastus: Gº = 30 kJ/mol 19. Millele on keskmise inimese võimsus kõige lähedasem?
annaabi.ee 
