Biokeemias tehakse erand vesinikioonide kontsentratsioonile [H+], mis on standardtigimustel 10-7M ehk pH = 7,0. Tähistatakse Gº` Gº seos reaktsiooni tasakaalukonstandiga aA + bB cC + dD Reaktsiooni tasakaalukonstant K 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] =
d) dG on negatiivne, reaktsioon isevooluline 15. Reaktsiooni Gºon -30 kJ/mol. Milline on reaktsiooni kiirus?: Reaktsiooni kiirust ei ole võimalik öelda, sest see, et dG = -30 ei ütle mitte midagi reaktsiooni kiiruse kohta. 16. Milline on seos Gºja reaktsiooni tasakaalukonstandi vahel (valem, ühikud)? (Liige dG0 koondab endas lähteainete ja produktide standardsed keemilised potentsiaalid ja seda nimetatakse vabaenergia muuduks. Näitab reaktsiooniga kaasnevat muutust vabaenergias kui reaktsioon kulgeb standardolekus.) dG0 kaudu saab leida vastava reaktsiooni tasakaalukonstandi ja vastupidi. Tuleb silmas pidada, et dG0 näitab vabaenergia muutu standardtingimustel ning dG0 ja tasakaalukonstant sõltuvad temperatuurist ja rõhust. 17. Reaktsiooni: glükoos-6-fosfaat fruktoos-6-fosfaat G0 on +1,7 kJ/mol. Kas tasakaaluolekus leidub reaktsioonisegus rohkem glükoos-6-fosfaati või fruktoos-6- fosfaati? Põhjendage.
Pinna vaba energia ehk pindpinevus tingimustel P,T = const: 12 =( Gs/ S12)P,T Pindkihi molekulid avaldavad survet faasi sisemuse osakestele ja pind püüab omandada minimaalse võimaliku väärtuse. Vedelike puhul viib see tilga moodustumisele. Resultaatlõud on suunatud vedeliku sisemusse. Tekib siserõhk, kuna vedeliku pind avaldab rõhku oma sisemistele kihtidele. Suure eripinnaga süsteemides tuleb arvestada pinna vabaenergia osa Gibbsi vabaenergias: GS = 12S12 milline on faaside eralduspinna S vabaenergia osa. Pinna vabaenergia GS muutus püsival temperatuuril ja välisrõhul on: dGS = 12dS12+ S12d12. Dispergeeritud süsteemides on pinna vabaenergia GS suur ja seepärast on kolloidosakesed ebastabiilsed. Süsteem püüdleb energia vähenemise poole. Protsess on iseeneslik kuna dGS < 0. Loetleme siin kahte võimalust Gibbsi pinna vabaenergia vähendamiseks. 1. Pinna vähendamine (dS < 0). Kolloidsüsteemidel on kalduvus väikeste osakeste
võrra. Pinna vaba energia ehk pindpinevus tingimustel P,T = const: Pindkihi molekulid avaldavad survet faasi sisemuse osakestele ja pind püüab omandada minimaalse võimaliku väärtuse. Vedelike puhul viib see tilga moodustumisele. Resultaatjõud on suunatud vedeliku sisemusse. Tekib siserõhk, kuna vedeliku pind avaldab rõhku oma sisemistele kihtidele. Suure eripinnaga süsteemides tuleb arvestada pinna vabaenergia osa Gibbsi vabaenergias: GS = 12S12 milline on faaside eralduspinna S vabaenergia osa. Pinna vabaenergia GS muutus püsival temperatuuril ja välisrõhul on: dGS = 12dS12+ S12d12 Dispergeeritud süsteemides on pinna vabaenergia GS suur ja seepärast on kolloidosakesed ebastabiilsed. Süsteem püüdleb energia vähenemise poole. Protsess on iseeneslik kuna dGS < 0. Loetleme siin kahte võimalust Gibbsi pinna vabaenergia vähendamiseks. 1. Pinna vähendamine (dS < 0)
(järsem). Madalatel temperatuuridel on limiteeriv kiiruskonstant k 2, kõrgematel temeratuuridel aga k 1 ja seetõttu on tulemus kõverik. Valkude denaturatsioon ja renaturatsioon Kõrge temp soodustab denaturatsiooni. Denatureerunud valgul on palju kõrgem konformatsiooniline entroopia, omab palju vabadusastmeid kõrgematel temperatuuridel on entroopia osakaal suurem (Gibbsi vabaenergias). pH mõjutab, sest laeng-laeng interaktsioonid võivad ära kaduda detergendid molekulid, mis omavad hüdrofiilset ja hüdrofoobsed osa. Valkudes on hüdrofoobsed osad valgu sees, detergendid aga stabiliseerivad ka denatureerunud olekus valke. Kaotroopsed ühendid mood vesiniksidemeid 63 Pöörduv denaturatsioon- esineb tasakaal natiivse ja denatureerunud oleku vahel. Näidatud on, et valgu
annaabi.ee 
