22. Zbilansowanie bioenergetyki
bioenergetyka, termodynamika biochemiczna, dziedzina
ekologii zajmuj
ą
ca si
ę
przekształcaniem energii w
komórkach, organizmach, populacjach i ekosystemach;
wszystkie układy zywe stanowi
ą
termodynamiczne układy
otwarte,
przez które stale przepływa strumie
ń
materii, energii i
informacji; mog
ą
one funkcjonowa
ć
i reprodukowa
ć
si
ę
tylko
dzi
ę
ki
pobieranej ze
ś
rodowiska energii, której
ź
ródłem jest energia
promienista Sło
ń
ca
Jak juz powiedziano, reakcje oksydoredukcyjne odgrywaj
ą
wazn
ą
rol
ę
w energetyce zywego organizmu w tzw.
bioenergetyce. Utlenianie produktów pokarmowych jest
ź
ródłem energii potrzebnej do wykonania wielorakich prac w
zywym organizmie (prace chemiczne, osmotyczne, transportu,
mechaniczne, elektryczne itd.). Produktami utleniania s
ą
ostatecznie CO2 i H2O. Utlenienie np. 1 mola wodoru
zachodzi z ubytkiem entalpii swobodnej w ilo
ś
ci
∆
G= -237
kJ/mol. Na spalanie
wodoru składaj
ą
si
ę
procesy
utlenianie wodoru
H2 – 2H+ + 2e
Redukcji tlenu
O2 +2e – O2-
+ równanie sumaryczne
Energia uwolniona w tego ła
ń
cuchu redoksowym nie jest
wykorzystywana bezpo
ś
rednio. Jej kosztem odbywa si
ę
proces fosforylacji adenozynodifosforanu AD P do
adenozynotrifosforanu - ATP, mo
Ŝ
na go sumarycznie
przedstawi
ć
:
NADH + H+ + 3ADP + 3P + 1/2O2
→
NAD+
+ 3ATP + H2O