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)

H<0 sistem ısı kaybeder(ekzotermik reak.)

H>0 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<0

3- Ġdeal gazın balonlar arası geçiĢi H=0

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 <0 olanaksız.

Entropi

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

G<0 → Serbest enerjide azalma

Kendiliğinden gerçekleĢebilirliği

G>0 → Olayın oluĢması için sayısal değer olarak

serbest enerjiye ihtiyacı olduğunu gösterir.

1. H<0, S>0, G<0 olduğunda

reaksiyon bütün sıcaklıklarda kendiliğinden oluĢur.

2. H>0, S<0, G>0 Reaksiyon hiçbir sıcaklıkta kendiliğinden oluĢmaz,

3. H<0, S<0, G<0

reaksiyon düĢük sıcaklıklarda kendiğinden oluĢur,

yüksek sıcaklıklarda pozitif ve ters yönde spontan

4. H>0, S>0, G<0

yüksek sıcaklıklarda negatif ve yazıldığı yönde spontan.

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<1 ise yeterince A maddesinden B dönüĢümü olmaz.

∆G negatif (−) ise reaksiyon ürünlere doğru (sağa doğru) spontan olarak gerçekleĢir.

Serbest Enerji ve Denge Katsayısı

A

BK

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 ∆G<0; negatif (−) ise reaksiyon ürünlere doğru (sağa doğru) spontan olarak gerçekleĢir, reaksiyon ekzergonik‟tir

K=1 ∆G=0; Reaksiyon dengededir.

K<1 ∆G>0 , pozitiftir, reaksiyon yazıldığı Ģekilde soldan sağa doğru kendiliğinden ilerlemez ( G>0) 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/

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