termodİnamİk - wordpress.comentropi; bir termodinamik durumun düzensizliğinin ölçüsü olan...

of 99/99
TERMODİNAMİK

Post on 26-Jan-2020

10 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • TERMODİNAMİK

  • Enerji ve madde arasındaki iliĢkiyi inceler

  • Termodinamikte bir organizma, bir hücre veya birbiri ile reaksiyona giren iki madde, sistem olarak tanımlanır.

    Bir sistem, bir çevre içinde yer almaktadır.

    Sistem ve çevrenin ikisi birlikte de evren‟i oluĢtururlar.

    sistem

    Çevre

    Evren

  • Sistem; termodinamikte, fiziksel vekimyasal olayların gerçekleĢmekteolduğu belirli sınırlar içindeki maddetopluluğuna denir.

    Çevre; sistemin durumu üzerine etkiyapabilen,sistemle temas halindebulunan ve sistemi çevreleyen ortamdır.

  • Sistemler;

    YalıtılmıĢ sistem; hacim, kütle ve enerji değiĢmez

    Çevre

    madde enerji

  • Sistemler;

    Kapalı sistem; Çevre ile yalnızca enerji alıĢ-veriĢi yapar

    Çevre

    madde enerji

  • Sistemler;

    Açık sistem; madde ve enerji alıĢ-veriĢi yapabilirler.

    Çevre

    enerjimadde

  • Süreç-1

    Süreç; sistemde oluĢan ve herhangi bir değiĢime neden olan olaydır.

    Sistemle çevre arasındaki enerji alıĢ-veriĢi son bulduğunda süreç dengeye ulaĢmıĢ demektir.

    Sistem termodinamik durumunu termodinamik değiĢkenlerinin bir/birkaç‟ının değiĢmesiyle değiĢtirebilir.

  • Süreç-2

    Bu değiĢimler;

    DönüĢümlü süreçler ve

    DönüĢümsüz süreçler

    olarak 2 ye ayrılırlar.

  • Süreç-3

    DönüĢümlü süreç(daima dengede kalır)

    Buz Su(00C) (00C)

    DönüĢümsüz süreçCanlının doğup, büyümesi ve sonunda ölmesi,

    Tersi mümkün değil.

  • Termodinamik

    Ġlgi alanları

    - Basınç

    - Hacim

    - Isı

    - Kimyasal BileĢim

    Ġlgi alanına girmeyenler

    - Zaman

    - Reaksiyon mekanizması

    - Reaksiyonun nasıl oluĢtuğu

  • Termodinamik çözümlemede, sistemin toplam enerjisini

    oluĢturan değiĢik enerji biçimlerini makroskopik ve

    mikroskopik olarak iki gurupta ele almak yararlı olur.

  • Makroskopik enerji, sistemin tümünün bir dıĢ referans noktasına göre sahip olduğu enerjidir, kinetik ve potansiyel enerji gibi.

    Mikroskopik enerji ise, sistemin molekül yapısı ve molekül hareketliliğiyle ilgilidir ve dıĢ referans noktalarından bağımsızdır.

  • ISI KAPASİTESİ

    Isı kapasitesi C birim kütle baĢına ısı miktarının (Q) sıcaklık değiĢimi T‟ye bölümü olarak adlandırılır.

    Ģeklindedir.Tm

    QC

  • Sabit hacimde ısı kapasitesi

    m m

    T

    Isı

    Yalıtım

    Cv

  • Sabit hacimde tutulan bir malzemeye (katı, sıvı veya gaz) ısı verilmektedir. Bu durumda ısı kapasitesi Cv adını alır. Verilen ısı malzemenin iç enerjisinin, E artmasına neden olur. (Sisteme verilen enerji, sistemin iç enerjisinin artmasında kullanılır)

    Bu durumda denklem;

    TmCEQ v

  • Sistem elemanlarının sahip olduğu kinetik enerjinin toplamı Ġç Enerji olarak

    adlandırılır.(E)

  • m mIsı

    T

    Cp

    Sabit basınçta ısı kapasitesi

  • Sabit basınçta tutulan bir malzemeye (katı, sıvı veya gaz)

    ısı verilsin. Bu durumda ölçülen ısıl kapasite Cp olarak

    adlandırılır. Verilen ısı malzemenin iç enerjisinin artmasının

    yanı sıra ağırlığın kaldırılmasını da sağlar. Dolayısıyla PV iĢi

    de yapılmıĢ olur. Bu durumda:

    TmCVPEQ p

  • Termodinamiğin Birinci Yasası

    Termodinamiğin birinci kanunu veya diğer adıyla enerjinin korunumu ilkesi enerjinin değiĢik biçimleri arasındaki iliĢkileri ve genel olarak enerji etkileĢimlerini incelemek için sağlam bir temel oluĢturur.

  • Kapalı sistem olarak tanımlanan, belirli sınırlar içinde bulunan sabit bir kütle için termodinamiğin birinci yasası veya enerjinin korunumu ilkesi aĢağıdaki gibi ifadelendirilebilir:

    Q, sistem sınırlarından net ısı geçiĢini;

    W, değiĢik biçimleri kapsayan net iĢi;

    E, sistemdeki toplam enerji değiĢimini ifade eder.

    EWQ

  • Termodinamiğin birinci yasası deneysel

    gözlemlere dayanarak, enerjinin var

    veya yok edilemeyeceğini, ancak bir

    biçimden diğerine dönüĢebileceğini

    vurgular.

  • WEQ

    Q; Sistemin çevreden aldığı veya verdiği enerji kcal, kjoule

    E; Sistemdeki iç enerji değiĢikliği

    E=E2-E1

    W; Sistemin yaptığı iĢ

    Bir sisteme dıĢarıdan Q kadar ısı enerjisi verdiğimizde bunun bir

    kısmı iç enerjisini arttırırken bir kısmı da sisteme iĢ yaptırır.

  • WEQ

    Biyokimyasal reaksiyonlarda (P sbt)

    W=P. V

    V= V2 – V1

    Q= E + P. V

    H=E+P.V(entalpi)

  • Entalpi (H), enerji ile iliĢkili bir durum fonksiyonudur.

    Durum fonksiyonu; Herhangi bir termodinamik sistemin

    enerji değiĢikliği sistemim ilk ve son durumuna bağlıdır.

    Sistemin son durumuna hangi hızla ve nasıl geldiğinin bir

    önemi yoktur.

    ENTALPĠ

  • Entalpi değişikliği ( H),

    Sistemin volüm artıĢı veya volüm azalmasından baĢka iĢ yapılmazsa

    Entalpi değişikliği ( H),

    çevreden alınan veya çevreye verilen ısı miktarıdır.

  • 1- Çevreden ısı alarak gerçekleĢen olaylar ENDOTERMĠK reaksiyonlar

    2- Çevreye ısı vererek gerçekleĢen olaylar ise EKZOTERMĠK reaksiyonlardır

  • Entalpi değiĢiminin belirlenmesi

    1- Bomba kalorimetreleri ile ölçülebilirler,

    2-Standart entalpi değiĢikliklerinden hesaplanabilirler.

  • Bomba Kalorimetresi-1

  • Vücudumuzda kullanılan besin maddeleri oksitlendiklerinde enerji açığa çıkarırlar. Besin maddelerinin oksitlenme entalpileri bomba kalorimetreleri ile ölçülebilir.

    Karbonhidratların ve yağların O2‟le yakılması kalorimetre ile ölçülebilecek değerler elde edilir.

    Bomba Kalorimetresi-2

  • Hess Yasası

    Bir reaksiyon birden fazla basamakta gerçekleĢiyorsa reaksiyonun entalpi değiĢimi, her basamaktaki entalpi değiĢiminin toplamına eĢittir. Bu olay HESS yasası olarak bilinir.

    Entalpi değiĢikliklerinin toplanabilme özelliğidir.

    H= H(ürünler)- H(reaktanlar)

  • H= H(ürünler)- H(reaktanlar)

    H0 sistem ısı kazanır(endotermik reak.)

  • Termodinamiğin ikinci yasası

  • Entropi

    Reaksiyonlar oluĢurken bazılarının endotermik, bazılarının ise ekzotermik olduğunu tespit ettik.

    Reaksiyonlardan bazılarının oluĢması için uyarı gerekirken, bazılarının baĢlaması için uyarıya gerek yoktur yani kendiliğindendir.

    Örneğin

    1-0oC‟daki buzun oda sıcaklığında erimesi için herhangi bir uyarıya gerek yok, H>0

    2- NötürleĢme reaksiyonları H

  • 3-

    H=0

  • Bir yönde kendiliğinden (spontan) olan olaylar diğer yönde spontan değildirler.

    Doğada kendiliğinden olan olaylar genelde enerji kaybıyla sonuçlanırlar.

    Spontanlık sistemlerin düzenleri ile ilgilidir.

  • Termodinamiğin ikinci yasası

    Kendiliğinden gerçekleşen herhangi bir

    süreçte sistem ve çevrenin total entropisi artar.

    “Evren

    kaçınılmaz olarak

    düzenli durumdan

    daha düzensiz

    duruma gider.”

  • S- Entropi;

    Madde ve enerjinin düzensizlik halinin bir ölçüsüdür.

    Doğada kendi halinde bırakılan her Ģeyin entropisi artar.

  • Entropi

    GeliĢigüzellik/Dağınıklık entropi ile ifade edilir.

    ΔS = S(son) - S(ilk)

    Bir maddenin Sıvı hali, katı haline göre daha yüksek entropiye sahiptir.

    Bir maddenin gaz hali, sıvı haline göre daha yüksek entropiye sahiptir.

    Sıcaklık yükseldikçe maddenin entropisi yükselir.

    Bir kimyasal reaksiyonda gaz moleküllerin sayısı artıkça entropi artar.

  • T

    QS

    S, entropideki değiĢme miktarı,

    Q; ısı enerjisindeki değiĢme,

    T; mutlak sıcaklık

    Entropi değiĢimi enerji boyutuna sahiptir

    Entropi

  • Entropi; Bir termodinamik durumun düzensizliğinin ölçüsü olan

    termodinamik değiĢkendir. Sistemin her termodinamik durumunun

    bir durumunun bir entropisi vardır.

    Birden fazla alt birimden oluĢan bir sistemin entropisi, basit olarak alt

    sistemlerin entropilerinin toplamıdır.

    S(evren)= S(sistem) + S(çevre)

    Entropi değiĢimi sürecin niteliği hakkında bilgi verir.

  • Entropi değiĢimi sürecin niteliği hakkında bilgi verir.

    S = 0 dönüĢümlü,

    S> 0 dönüĢümsüz,

    S

  • SERBEST ENERJĠ

    STQ

    vpQ Termodinamiğin 1. yasası

    Termodinamiğin 2. yasası

    GST

    STvp

    STvp

    0

    SERBEST ENERJĠ-(Gibbs Enerjisi)

  • •Bir kimyasal reaksiyonun yönü ve ne kadar devam edeceği, reaksiyon sırasında iki faktörün ne derece değiĢeceğine bağlıdır. Bunlar, entalpi ( H, reaksiyona girenlerin ve ürünlerin ısı içeriklerindeki değiĢimlerin ölçüsüdür) ve entropi ( S, reaksiyona girenlerin ve ürünlerin geliĢigüzelliği ve düzensizliğindeki değiĢimin ölçüsüdür.

    •Bu termodinamik birimlerin hiçbirisi kendi baĢına bir kimyasal reaksiyonun yazıldığı yönde spontan olarak ilerleyip ilerlemeyeceğini saptamak için yeterli değildir. Ancak, matematiksel olarak birleĢtirildiklerinde entalpi ve entropi üçüncü bir birimi, serbest reaksiyonunun spontan olarak ilerleyeceği yönü tahmin eden serbest enerjiyi tanımlamak için kullanılabilir.

    SERBEST ENERJĠ

  • SERBEST ENERJĠ DEĞĠġĠMĠ

    Serbest enerjideki değiĢim 2 Ģekilde olabilir.

    1- G (Serbest Enerji DeğiĢimi)

    Daha geneldir. , çünkü serbest enerjideki değiĢimi ve böylece ürünlerin ve reaktanların belirli konsantrasyonlarında reaksiyonun yönünü tahmin eder.

    2- Gº (Standart Serbest Enerji DeğiĢimi)

    Ürünler ve reaktanlar 1 mol/l iken olan enerji değiĢimidir. [Standart durumda reaktanlar veya ürünlerin konsantrasyonu 1 mol/l olmasına rağmen, protonların konsantrasyonunun 10-7 mol/l olduğu -ki bu pH= 7 dir-kabul edilir].

  • G işareti reaksiyonun yönünü tahmin eder

    Serbest enerjideki değiĢim, G, sabit bir ısı ve basınçta reaksiyonun yönünün tahmini için kullanılabilir.

    A B

  • Eğer G negatif bir sayı ise,

    net bir enerji kaybı vardır ve

    reaksiyon spontan olarak

    yazıldığı yönde ilerler yani

    A, B'ye çevrilir.

    Reaksiyonun ekzergonik

    olduğu söylenir.

  • Eğer G pozitif bir sayı

    ise, net bir enerji kazancı

    vardır ve reaksiyon

    spontan olarak B'den A'ya

    ilerlemez . Reaksiyonun

    endergonik olduğu

    söylenir ve reaksiyonun

    B'den A'ya ilerleyebilmesi

    için sisteme mutlaka enerji

    eklemek gerekir.

  • G= O ise, reaktanlar denge halindedir.

    Bir reaksiyon, spontan olarak ilerliyorsa yani serbest

    enerji kaybediliyorsa reaksiyon, G sıfıra ulaĢıncaya ve

    denge kuruluncaya kadar devam eder.

  • SERBEST ENERJĠ

    Tepkimenin yönünü yada gerçekleĢebilirliğini belirleyen ve iĢ için değerlendirilebilen enerji Ģeklidir.

    G=0 → Denge durumu

    G0 → Olayın oluĢması için sayısal değer olarak

    serbest enerjiye ihtiyacı olduğunu gösterir.

  • 1. H0, G0, S0 Reaksiyon hiçbir sıcaklıkta kendiliğinden oluĢmaz,

    3. H

  • A B

    A B

    K>1 ise B maddesi tepkime ürünü olarak gerçekleĢebilir.

    K=1 ise A=B olur. A maddesinin yarısı B maddesine döner.

    K

  • K Denge katsayısı, tıpkı serbest enerji değiĢimi ( G) gibi tepkimenin gerçekleĢebilirliğinin göstergesidir.

    Bir tepkimenin G ile K arasındaki iliĢki

    G= G0 + RT lnK

    G0=- RT ln K

    G0=- 2,3RT log K

  • K>1 ∆G0) ve reaksiyon endergonik‟tir.

  • Termodinamiğin biyolojik süreçlerdeki önemi

    1- Birçok biyolojik enerji dönüĢümü, kimyasal reaksiyonları izleyen moleküller arasında yeniden bir enerji dağılımı sonucu oluĢur.

    2- Biyolojik fonksiyon, organizasyonu oluĢturmak için kullanılan enerjiyle iliĢkilidir.

    3-Termodinamiğe göre; kendi haline bırakılan bir sistem maksimum bir entropi durumuna doğru yol alır.

    Canlı, oldukça karmaĢık ve düzenli bir duruma doğru geliĢir. Doğal termodinamik gidiĢ yönüne ters yönde etki eden, sisteme eĢdeğer enerjinin girmesidir.(GüneĢ enerjisi)

  • Canlı sistemde; enerji iletilmelerini, enerji akımlarını ve enerjinin oluĢturduğu

    süreçleri inceleyen bilim dalına

    biyoenerjetik adı verilir.

    BĠYOENERJETĠK

  • BĠYOENERJETĠK

    Bütün canlılar varlıklarını sürdürebilmek için 3 tip iĢ yapmak zorundadırlar ve bunun için enerjiye ihtiyaçları vardır.

    1- Biyosentez,

    2- Ozmotik iĢ,

    3- Mekanik iĢ

  • Biyolojik enerji akımları

    Besinlerin oksitlenmesi sonucu ortaya çıkan enerjiden iĢ yapmak için yararlanırız. Bu enerjinin ne kadarının doğrudan iĢe dönüĢtürüleceği söz konusu metabolik yolun verimliliğine bağlıdır.

    Spontan Olaylar; Serbest enerji değiĢikliği iĢ yapmakta kullanılabilecek enerji miktarının teorik maksimum değerini belirtir,

    Spontan Olmayan Olaylar; ĠĢ yapmak için sisteme dıĢarıdan sağlanması gereken minimum enerji miktarıdır.

  • Biyosentezi amacı, canlının ihtiyacı olan kendine özgü karmaĢık moleküllerin yapılmasıdır.

    CO2, NH4 ve su gibi basit moleküllerden karmaĢık molekülleri sentezleyebilen canlılar, “ototrof canlılar” dır.

  • 2612622 666 OOHCOHCO

    Fotosentez‟de enerji güneĢten elde edilir ve enerji glikoza yüklenir.

    FOTOSENTEZĠN TERMODĠNAMĠK ÖZELLĠKLERĠ

    G=686 kcal/mol (Yüksek serbest en. )

    H=673 kcal/mol

    S=-43,6 kcal/mol (entropi )

    (1mol glikoz için 686 kcal güneĢ enerjisinden harcanıyor)

  • Heterotrofik Canlılar, besleyici moleküllerin yıkılması

    vasıtasıyla bir kimyasal formdan serbest enerji elde

    ederler ve besin moleküllerinin yakılma süreci

    solunum olarak adlandırılır.

  • OHCOOOHC 2226126 666

    G=-686 kcal/mol

    H= -673 kcal/mol

    S=+43,6 kcal/mol

    Solunum

  • Biyolojik Enerji Akımı

  • Biyolojik Enerji Akımı

    BaĢlıca 3 aĢamada gerçekleĢir;

    1-GüneĢ Enerjisi,

    2- ATP moleküllerinin oluĢumunda

    3- ATP içeriğinin çeĢitli biyolojik iĢlerde kullanılmasında

  • ADP ile Pi’tan oluşturulan ATP, daha sonra

    kimyasal enerjisinin bir kısmını

    -metabolik ara maddeler ve küçük ön

    maddelerden makromoleküllerin sentezi,

    -konsantrasyon gradientine karşı membranların

    bir tarafından diğer tarafına maddelerin taşınması

    -mekanik hareket gibi endergonik süreçler için

    kullanır.

  • Canlı hücredeki reaksiyonlarCanlı hücredeki reaksiyonların çoğu, beş

    genel kategoriden birine uyar:

    •Fonksiyonel grup transferi

    •Oksidasyon-redüksiyon

    •Bir veya daha fazla karbon atomu çevresindeki bağ

    yapısının yeniden düzenlenmesi

    •C C bağlarını oluşturan veya yıkan reaksiyonlar

    •Bir molekül su çıkışıyla iki molekülün kondensasyonu

    reaksiyonları

  • Canlı hücrede pH=7 dolaylarında

    ATP molekülündeki her fosfatgrubu(-) yüklüdür. ATP 4(-) yükesahiptir. Bu nedenle canlı hücredeanyon Ģeklinde çok az bulunur vegenel olarak Mg ile kompleks yapar.

  • https://eapbiofield.wikispaces.com/

    https://eapbiofield.wikispaces.com/

  • ATP hücrelere enerji veren reaksiyonlarla, enerji harcayan reaksiyonları bağlayan ortak ara bileĢiktir.

  • ATP‟ nin negatifliğinin nedenleri ve önemi

    1- Hücrede suyun nötral ancak polar ortamında ATP molekülünün 3 fosfat grubu proton ayrıĢmasıyla 4(-) yük taĢır.

    Elektronegatiflik nitelik- ATP hidrolizinin enerjetiğini belirler.

    Hidroliz sonucu oluĢan ürünler elektronegatif yükleri nedeniyle birleĢme eğilimi göstermezler.

  • 2- ATP hidrolizinin G‟nin yüksek negatif değerinin önemli bir nedeni ise tepkime ürünlerinin ADP ve fosfatın olanaklı olan en düĢük enerji seviyesinde olmasındandır.

  • Bu bağlara yüksek enerjili fosfat bağları denmesinin nedeni……?????

    G=-7,3 kcal/mol

    Tepkimeye giren fosfat türevinin hidrolizi sonucu kimyasal iĢ gücündeki değiĢmedir.

  • Oksijenli Solunum 3 Kademede GerçekleĢir

    Glikoliz Evresi

    Krebs Devri

    Oksidatif Fosforilasyon Evresi (ETS)

  • sitoplazma

    Mitekondri

    matriksi

    Mitekondri

    zarı

  • Elektron Transport Zinciri

    Q

  • Elektromotif güç

    Her elektron vericisinin bir elektron verme gücü yada eğilimi, alıcısınında elektronlara yönelik bir ilginliği vardır. Bir elektron vericisinin elektron verme gücü, elektromotif güç yada redoks potansiyeli denir.

  • Elektronların iletimi enerji salan bir olaydır.

    Bu süreçte serbest enerjideki değiĢme redoks potansiyeli ile doğrudan orantılıdır.

    E0- Elektron taĢıyıcıları arasındaki redoks pot

    n- aktarılan elektron sayısı

    F- Faraday katsayısı

    ..FnG

  • Bir glikoz molekülünün oksitlenmesi sonucu 12 e- çifti solunum zinciri yolu ile O2 ne aktarılır ve 624 kcal/mol enerji elde edilir.

  • Elektron transport zinciri

    mitokondri iç zarındadır ve

    vücutta farklı yakıtlardan elde

    edilen elektronların oksijene

    iletilmelerindeki son ortak yoldur.

    Elektron trasportu ve oksidatif

    fosforilasyon ile ATP sentezi

    vücudun mitokondri taşıyan tüm

    hücrelerinde sürekli oluşur.

  • Elektron transport zincirinin

    komponentleri iç zarda yerleşmiştir. Dış

    zar birçok iyonun ve küçük molekülün

    serbestçe geçişini sağlayan porlar

    (gözenekler) taşımasına rağmen,

    mitokondri iç zarı H+, Na+, K+ da dahil

    olmak üzere küçük iyonların çoğuna,

    ATP, ADP, pirüvat gibi küçük moleküllere

    ve mitokondri fonksiyonu için önemli

    olan diğer metabolitlere geçirgen

    olmayan özelleşmiş bir yapıdır.

  • ATP sentetaz kompleksleri

    Bu protein kompleksleri içmembran partikülleriolarak adlandırılırlar vemitokondri iç zarının içyüzeyine bağlanmıĢlardır.Mitokondri matriksinedoğru uzanan kürelerĢeklinde görülürler.

  • Elektron taĢıyıcılar ;NAD, FAD , sitokromlar, kinonlar ve flavoproteinlerdir..

    NAD, FAD , kinonlar Hem elektron, hem proton (H+) taĢırlarSitokromlar Sadece elektron taĢıyıcısıdırlar.

    Aktarım sırasında protonlar hücre dıĢına çıkar, OH- lar hücre içinde kalır. Böylece membranın dıĢı kısmen pozitif içi ise kısmen negatif yüklü olur. Burada bir membranda bir iyon gradienti oluĢur. Bu bir enerji oluĢumu sağlar. Tıpkı bir pil gibi artı ve eksi iyonların zıt kutuplardaki etkileĢimi sonucu membran enerjili bir hal alır ve bu enerjili hal ATP sentezi için kullanılır.

  • Protonların membran dıĢına çıkması ve membranın bu iyon gradienti sonucu enerjili bir hal alması olayına

    PMG(proton motif güç) denir.

  • Hücre dıĢındaki protonların tekrar

    hücre içine girmesi gerekir.

    Protonlar yüklü olduğu için özel

    taĢıma proteinleriyle hücre içine

    alınırlar. Bu özel protein ATPase

    enzimi ve bu enzimin F0 F1

    komponentleridir. ATPase enzimleri

    hücre membranına gömülü

    durumdadır..

  • PROTON MOTIVE GÜÇ İLE ENERJİ ELDESİ

    NADH + H+ gibi Hidrojen taĢıyıcıları hidrojen atomları 2e- ve 2H+ ayrılır.

    e- ETS ile taĢınır.H+ (protonlar) hücre dıĢına pompalanır.Böylece hafif asidik bir hücre membranı yüzeyi oluĢur.

    ETS‟de taĢınan e-„lar son e- alıcısına( O2 solunumda O2 ) aktarılır.Eğer O2 H2O indirgenecekse,reaksiyonu tamamlamak için sitoplazmadan H+ ihtiyacı vardır.

    Bu protonlar suyun hidrolizinde sağlanır.

    ( H2O H+ + OH- )

  • PROTON MOTIVE GÜÇ İLE ENERJİ ELDESİ

    H+‟in O2 indirgenmede kullanılması ve H+ „nın ETS ile dıĢarı atılması sitoplazmik zarın iç tarafında OH- birikimine neden olur. Küçük olmalarına karĢın H+ ve OH- yüklü olmaları nedeniyle membandan kolayca geçemez. Sonuçta denge kendiliğinden oluĢamaz.

  • Sonuçta sitoplazmik membranın iki tarafı arasında bir PH GRADĠENTĠ ve membrana karĢı bir ELEKTROKĠMYASAL POTANSĠYEL oluĢur. Sitoplazmik membranın iç tarafı ( - ) negatif alkali sitoplazmik membranın dıĢ tarafı ( + ) pozitif asidik olur.

    Bu pH gradienti ve elektrokimyasal potansiyel bir pil gibi enerji barındırmaktadır. Bu elektriksel enerji ise hücre tarafından kullanılır ve depolanır.

    Pildeki enerjitik durum elektromotive güç membranda ise proton motive güç olarak ifade edilir.

  • Canlıların ATP Hidrolizine bağımlı olarak1- Biyosentez,

    2- Ozmotik iĢ,

    3- Mekanik iĢ,

    yaparlar.

  • Biyosentezin Termodinamik Özellikleri

    1- Küçük ve basit bileĢiklerden, büyük ve karmaĢık makromoleküllerin sentez edildiği biyosentez reaksiyonlarında entropi azalır.

    2-Biyosentez reaksiyonlarında yeralan reaktantlar standart konsantrasyonlarında değil seyreltik çözeltileri halinde bulunurlar. Ters yönde gerçekleĢme eğilimindedirler.

    Ortak ara bileĢik kullanımı ilkesine uyarlar.

  • Enerjetik açıdan partiküller membranı 2 farklı biçimde geçebilir,

    1- Pasif iletim,

    2- Aktif iletim.

  • Biyoenerjetik ilkeleri ile iletim

    Maddenin 2 bölme arasında yoğunluk farkını ortadan

    kaldırması ve olayın kendiliğinden oluĢması beklenir.

    Pasif iletimin oluĢması

    S ↑E G

  • Bölmeler arasında bir yoğunluk farkının oluĢumuna yol açacak bir iletim

    S E ↑G ↑

    Aktif iletim