Co je to energetická vazba? Jak to vlastně funguje? Zde je úplný průvodce vším, co potřebujete vědět o energetické vazbě.

chemické reakce mohou mít různé formy. Zatímco některé z těchto reakcí vyžadují, aby se uskutečnila energie, jiné naopak produkují energii. Například chemická reakce katabolismu je ta, která produkuje energii, zatímco reakce anabolismu je ta, která vyžaduje energii.

Co je to energetická vazba? V tomto článku, budeme hlouběji zkoumat, co energetická vazba znamená, a jak to funguje.

ale popořadě. Podívejme se nejprve na definici energetické vazby.

co je energetická vazba?

Když mluvíme o energetické vazbě, jedná se o proces přenosu energie, od katabolické reakce po chemickou reakci anabolismu. Je to prostě se odkazuje na proces použití exergonické proces usnadnit endergonické proces.

To znamená, že energie exergonické proces uvolnění se používá k umožnění endergonické proces. V tomto procesu je nutný ATP. ATP působí jako energetická měna pro proces energetické vazby.

v podstatě se ATP používá v různých chemických reakcích, které potřebují energii, jako posilovač těchto reakcí.

v organismech je energetická vazba typicky znázorněna na základě produkce ATP a hydrolýzy. Katabolické reakce generují ATP, zatímco ATP produkoval, pohání vpřed anabolické reakce.

V oblasti elektroniky, energetiky tažné týká buď žádoucí, nebo nežádoucí přenos energie z jednoho média do jiného — například přenos energie z optické vlákno nebo metalický kabel, na jiné médium. Spojka může také odkazovat na přenos elektrické energie do jiného segmentu obvodu z jiného segmentu.

jaká je tedy Role ATP v tomto procesu?

než se dostaneme do role, kterou hraje ATP v energetické vazbě, pochopme význam některých pojmů v tomto tématu.

• Endergonická reakce: Termín se používá k popisu chemické reakce, která přijímá energii (teplo) z prostředí.
• Exergonická reakce: popisuje reakci, která generuje nebo uvolňuje energii do životního prostředí.
• Gibbsova volná energie: Toto je množství maximálního dostupného úsilí, které je výsledkem systému pod konstantním tlakem a teplotou.
• hydrolýza: jedná se o proces chemického rozkladu, který zahrnuje štěpení vazby přidáním vody.
• ATP (adenosintrifosfát): Chemická sloučenina (organická) slouží k poskytnutí energie, která řídí četné procesy v buňkách živých organismů. Patří mezi ně věci, jako je šíření nervových impulzů, svalové kontrakce, chemická syntéza a další.

Jak ATP Hrát Roli V Energetické Spřažení

No, ATP v buněčné procesy, je obvykle považován za energie měně. Nabízí energii potřebnou jak pro endergonické (energeticky náročné) reakce, tak pro exergonické (energeticky generující) reakce, které vyžadují malý energetický vstup pro aktivaci.

energie potřebná pro tyto reakce vzniká, když reakce přeruší chemické vazby v ATP. Energie generovaná reakcí může být použita k řízení buněčných procesů. Je dobré si uvědomit, že čím více vazeb je přítomno v molekule, tím vyšší je energetický potenciál, který má.

A protože tyto vazby v ATP jsou snadné zlomit a změnit, ATP působí podobně jako baterie (dobíjecí) k moci různé buněčné procesy přímo z syntézu bílkovin replikace DNA.

jedna důležitá věc, kterou je třeba poznamenat, je, že molekula ATP je vysoce nestabilní. Proto by měl být dán do práce co nejrychleji, co nejméně se disociuje. Molekula ATP se přirozeně disociuje za vzniku ADP + Pi a uvolňuje volnou energii v procesu jako teplo.

proces, kterým je energie v těchto vazbách ATP využita, je to, co označujeme jako energetická vazba. To znamená, že ATP je hnací silou v energetické vazbě.

ale kolik energie (volné energie) je přirozeně generováno z procesu hydrolýzy ATP? A kolik této energie je užitečné pro buněčnou práci?

No, hydrolýza přesně jeden mol ATP molekuly vypočtená jako ∆G (volná energie) je -7.3 kcal/mol (-30.5 kJ/mol). To je možné pouze za standardních podmínek.

na druhé straně ∆G (volná energie) pro hydrolýzu v živé buňce téměř zdvojnásobuje množství při standardním nastavení. To je 14 kcal/mol (-57 kJ/mol).

Jak Energie, Tažné Funguje

sodno-Draselné Pumpy

sodno-draselné pumpy může ilustrovat vynikající příklad energetické spřažení. Zde buňky kombinují exergonickou reakci (hydrolýzu ATP) s endergonickou reakcí buněčného procesu.

například, transmembránové iontové pumpy přítomné v nervových buňkách, čerpadlo iontů přes buněčné membrány, generovat akční potenciál, pomocí bezplatné energie z ATP. Sodno-draselná pumpa vytlačuje sodík (Na) z buňky a draslík (K) do buňky.

hydrolýza molekuly ATP pomáhá přenášet svůj gama fosfát fosforylačním procesem do proteinové pumpy. Sodno-draselné čerpadlo přijímá ∆G (volná energie), což mu umožňuje podstoupit konformační změnu uvolňující tři sodíkové ionty na vnější stranu buňky.

dva extracelulární ionty draslíku (K+), které jsou vázány na protein, způsobují změnu tvaru proteinu a vypouštění fosfátu. Když je volná energie darována sodno-draselné pumpě, dochází k endergonické reakci.

Energetické Spřažení a Metabolismus

V buněčném metabolismu, nebo živin, syntéza a odbourávání, konkrétní molekuly musí být mírně transformován, aby se stal substráty potřebné pro nadcházející kroky v sérii reakcí.

během prvních kroků buněčného dýchání dochází k glykolýze (rozkladu glukózy). Zde je ATP nezbytný pro proces fosforylace glukózy, který vytváří nestabilní, ale vysokoenergetický meziprodukt.

fosforylace reakce přináší transformační změny, jehož prostřednictvím „fosforylované molekuly glukózy“ se převede na „fosforylovaný cukr fruktóza“ pomocí enzymů.

tato fruktóza je důležitým meziproduktem pro proces glykolýzy. Zde je hydrolýza ATP, což je exergonická reakce, spojena s endergonickou reakcí (přeměnou glukózy), která se používá v metabolismu.

význam energetické vazby

proces hydrolýzy jakékoli molekuly ATP usnadňuje rozklad vysokoenergetických vazeb (fosfátových vazeb). V tomto procesu se uvolňují vysoké míry energie v exergonické formě. Spojovací proces pomáhá přeměnit energii na endergonické podobě, zajistit, že energie není ztracena jako teplo.

vazba se často vyskytuje prostřednictvím vzájemného meziproduktu. To znamená, že konečný produkt určité reakce je přijat a použit v jiné reakci jako reaktant.

Pokud proces vazby zahrnuje molekulu ATP, běžným meziproduktem je ve většině případů fosforylovaná molekula. Dobrým příkladem toho, jak proces funguje, je tvorba sacharózy z fruktózy a glukózy.

v tomto případě vyžaduje tvorba sacharózy vstup energie: její ΔG je za standardních podmínek asi +27 kJ/mol. Na druhé straně hydrolýza ATP produkuje kolem-30kJ / mol v rámci standardního nastavení.

to znamená, že energie, kterou proces generuje, je dostatečná k uspokojení energetických požadavků při syntéze molekuly sacharózy.

zde jsou obvykle dvě reakce, včetně:

• tvorba meziproduktu (fosforylované glukózy) prostřednictvím energeticky náročné reakce.
• reakce mezi meziproduktem glukózy a fruktózou za vzniku sacharózy je druhá. Vzhledem k tomu, že glukóza-P je poměrně nestabilní, je tato reakce spontánní a vytváří energii.

Závěr o Energetické Spřažení

Některé reakce se vyskytují a uvolňování energie, jako je hydrolýza ATP molekuly. Na druhou stranu některé další reakce vyžadují určitou energii.

energetická vazba je nezbytná, aby se zajistilo, že energie vzniklá při první reakci nebude plýtvat jako teplo.

místo toho může být použit jako palivo pro druhou reakci, která vyžaduje energii.

související zdroje

• vše, co potřebujete vědět o flóře a fauně
• 19 + metody úspory energie: Ekologické způsoby, jak snížit energii
• definitivní průvodce pro budování systémů řízení energie

zelené pobřeží je obnovitelná energie a zelená živá komunita zaměřená na pomoc ostatním žít lepší a udržitelnější život.

věříme, že energie a zelené bydlení se stal příliš složitý, a tak jsme vytvořili řadu různých vodítka k vybudování udržitelné základy pro naši budoucnost.

Sledujte nás na Twitter a Facebook.