D.自由能判断(逻辑判断) 宏观世界的热力学规律在微观生物体细胞内仍然适用。 A.热力学定律与自由能 能量的(热?内能的传递方式 递形式功?动能、势能转化和传递的方式 包括机械功、电功、化学功等 热力学第一定律 (能量转化与守恒定律) 自由能规律 热力学第二定律 G〓B=Ts (能量传递的方向性定律
D. 自由能判断(逻辑判断) • 宏观世界的热力学规律在微观生物体细胞内仍然适用。 • A.热力学定律与自由能 能量的传 递形式 热 功 ?内能的传递方式 ?动能、势能转化和传递的方式 包括机械功、电功、化学功等 热力学第一定律 (能量转化与守恒定律) 热力学第二定律 (能量传递的方向性定律) 自由能规律 G = H - TS
当体系恒温、恒压下发生变化时 根据自由能变化可以判断中间 物质代谢方向 」 来能量才能进行,同时,该反应的逆过程可以自发进行。 提问:在代谢过程分析时,中间产物有A、B、G、D、E, 如果G分别为3、5、7、4、2,请判断自发反应的顺序? 答案:△G<0 7-5-4-3-2 C→→B→D→A→E
当体系恒温、恒压下发生变化时 • △G= △H - △TS= -W(W-体系都外所作的功) • ① △G<0时,W>0,体系对外作功,该反应可自发进行 • ② △G = 0时,W =0,该反应过程为可逆过程 • ③ △G>0时,W<0,该反应不可自发进行,必须吸收外 来能量才能进行,同时,该反应的逆过程可以自发进行。 • 提问:在代谢过程分析时,中间产物有A、B、C、D、E, 如果G分别为3、5、7、4、2,请判断自发反应的顺序? • 答案: △G<0 • 7→5 →4 →3 →2 • C→B→D→A →E •根据自由能变化可以判断中间 物质代谢方向
如何判断△G? A B 反应物一产物 任何状态下 △G=△G0+RTnK △G°—这一反应在标准状态(pH=0,25°C, 1am)的自由能变化(可查表或计算,参见《物 理化学》) K=[B]A] E[B,1[B2.[Bn][AA2.[An1
如何判断△G? • 任何状态下 • △G= △GO + RTlnK • △GO—这一反应在标准状态(pH=0,25℃, 1atm)的自由能变化(可查表或计算,参见《物 理化学》) • K=[B]/[A] 或[B1 ][B2 ]…[Bn]/ [A1 ][A2 ]…[An] A 反应物 B 产物
简单物质确实能够在生物体内自发转 化为复杂物质(△>◎)? △G=△GO+RTnK △G<0可;〓0可;>0
• 生物代谢略有不同, △GO改为△GO` (pH=7) • △G= △GO` + RTlnK △G<0,可; =0,可逆;>0,否 简单物质确实能够在生物体内自发转 化为复杂物质(△G>0)?
第二节高能化合物 定义一水解反应的△G<=5 kcal/mo的化合物 有着十分重要的生物意义 21功能 A→B △G°>0(不能自发进行) 高能化合物(水解)→低能化合物△G°<0(能自发进行) A+高能化合物→B+低能化合物△G°<0(能自发进行) 提问:两反应如何可以结合在一起呢? 答案:高能基团的传递
第二节 高能化合物 • 定义——水解反应的△GO`<-5kcal/mol的化合物 • 有着十分重要的生物意义 • 高能化合物(水解)→低能化合物 △GO<0 (能自发进行) • ———————————————————————————————— A →B △GO>0 (不能自发进行) A+高能化合物→B+低能化合物 △GO<0 (能自发进行) • 提问:两反应如何可以结合在一起呢? 2.1功能 •答案:高能基团的传递