Эндер- и экзергонические процессы

Источником энергии служат реакции, в ходе которых соединения, содержащие атомы углерода в высоковосстановленном состоянии, подвергаются окислению, а специальные дыхательные переносчики присоединяют протоны и электроны (восстанавливаются) и в таком виде транспортируют атомы водорода к дыхательной цепи.

Выяснение биохимических механизмов, приводящих к генерации различных форм биологической энергии, является предметом биоэнергетики.

Реакции катаболизма, сопровождающиеся уменьшением свободной энергии (), являются донорами не только структурных предшественников, но и обеспечивают энергетически процессы анаболизма ().Если отрицательно, то реакция протекает самопроизвольно и сопровождается уменьшением свободной энергии. Такие реакции называются экзергоническими, к ним относятся, как правило, катаболические превращения. Если же значение положительно, то реакции будут протекать только при поступлении свободной энергии извне и называться эндергоническими (анаболические процессы). При , равном нулю, система находится в равновесии.

Следует отметить, что изменение свободной энергии, определенное при стандартных условиях (концентрация реагентов 1 моль/л, рН 0), называется изменением свободной стандартной энергии и обозначается °. При определении ° в биохимических реакциях, для которых стандартным условием является значение рН, равное 7,0, эта величина обозначается как °'.

Как известно, в биоэнергетике живых организмов имеют значение два основных момента (что позволяет живым существам оказывать постоянное сопротивление нарастанию энтропии):

1. химическая энергия запасается путем образования АТФ, сопряженного с экзергоническими (энергодающими) катаболическими реакциями окисления органических субстратов;

2. химическая энергия утилизируется путем расщепления АТФ, сопряженного с эндергоническими (потребляющие энергию из внешней среды) реакциями анаболизма и другими процессами, требующими затраты энергии (рис.).

Рис. ___Обмен АТФ в клеточной энергетике:

справа — процессы, требующие затраты энергии; слева — типы синтеза АТФ в природе путем фосфорилирования АДФ.

Дата добавления: 2015-05-08