Update
This commit is contained in:
@@ -19,5 +19,4 @@ Från frågestund
|
||||
- första fem är helt avgörande AGCTU
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
Kort för vänstervriden hur dna-helixen är uppbyggd
|
||||
261
content/Biokemi/Termodynamik/Anteckningar Gabriel.md
Normal file
261
content/Biokemi/Termodynamik/Anteckningar Gabriel.md
Normal file
@@ -0,0 +1,261 @@
|
||||
|
||||
Termodynamik är ett sätt att kvantitativt (med beräkningar) beskriva
|
||||
energiomvandlingar i reaktioner och är vetenskap inom volym, energi,
|
||||
temperatur och tryck.
|
||||
|
||||
Termodynamik handlar om vad som kan ske, men inte reaktionshastigheter
|
||||
och det finns olika system:
|
||||
- Isolerat system: System där varken energi eller materia/massa utbyts med omgivningen.
|
||||
- Termos som bevarar energi (värme) samt materia (t.ex vatten)
|
||||
- Stängt system: System där energi utbyts men inte materia med omgivningen.
|
||||
- Kastrull där energi (värme) flödar in/ut men inte materia.
|
||||
- Öppet system: System där både energi och materia utbyts med omgivningen.
|
||||
- Celler tar in energi (t.ex solenergi) och materia (t.ex glukos).
|
||||
|
||||
Det finns huvudsakligen två typer av reaktioner:
|
||||
- Exergona reaktioner: Spontana reaktioner där energi avges till omgivningen, t.ex när väteatomer binds till syreatomer (knallgas).
|
||||
- ΔG (Gibbs fria energi) < 0.
|
||||
- Endergona reaktioner: icke-spontana reaktioner där energi upptas från omgivningen, t.ex issmältning.
|
||||
- ΔG > 0
|
||||
- Jämviktsreaktioner: Notera att vid jämvikt finns noll netto energiöverföring, då reaktionen är i balans och energin ständigt omvandlas (reaktanter → produkter och vice versa) till den ena om systemet inte störs.
|
||||
- ΔG = 0
|
||||
|
||||
Termodynamikens fyra lagar:
|
||||
Om två system är i jämvikt med ett tredje system, då är båda systemen
|
||||
också i jämvikt.
|
||||
- Om system A är i jämvikt med system C och system B också är i
|
||||
jämvikt med system C, är A i jämvikt med B. Detta möjliggör
|
||||
jämförelse av två system via ett externt system.
|
||||
●
|
||||
Exempelvis, om en termometer (C) visar samma temperatur i både rum
|
||||
A och rum B, är A i termisk jämvikt med B.
|
||||
1. Energin kan varken skapas eller förstöras, utan kan endast omvandlas.
|
||||
●
|
||||
Den totala energin i universum är konstant, detsamma gäller ett isolerat
|
||||
system. Medan för stängda respektive öppna system kan energiutbyte
|
||||
med omgivningen ske dock är den totala energin (system + omgivning)
|
||||
före reaktionen och efter detsamma då energi.
|
||||
2. System tenderar att gå från ordnade till oordnade tillstånd.
|
||||
●
|
||||
Den totala entropin (oordning), system + omgivning, i universum ökar
|
||||
med tiden.
|
||||
●
|
||||
△𝑆
|
||||
𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 ≥ 0
|
||||
. Skillnaden i entropi (S), ju högre S, desto högre entropi
|
||||
3. Entropi av kristallint, perfekt ordnat ämne, går till noll när T
|
||||
(temperaturen) → 0 ( T = 0 K kan aldrig uppnås!)
|
||||
●
|
||||
S = 0 kan aldrig nås, dock kan olika system med låga temperaturer
|
||||
komma nära det.
|
||||
●
|
||||
Ju högre T är desto högre S (entropin) är!
|
||||
●
|
||||
Fryspunkt: Systemet finns i ordnad kristall där entropin är låg
|
||||
●
|
||||
Vätska: Systemet är mindre ordnad
|
||||
●
|
||||
Gas: Entropin är hög!
|
||||
Frågor
|
||||
4. Berätta kort om termodynamik och förklara vad isolerat, stängt och öppet
|
||||
system är.
|
||||
5. Vad kallas reaktioner som har negativ, positiv och noll på
|
||||
nettoenergiöverföringen? Berätta kort om dem!
|
||||
6. Beskriv termodynamikens fyra lagar i ordning och beskriv dem kort.
|
||||
Entalpi & entropi
|
||||
●
|
||||
Entalpi, H:
|
||||
-
|
||||
Entalpi är energiinnehållet.
|
||||
-
|
||||
I exergona (spontana) reaktioner minskar entalpin, då produkter har
|
||||
mindre entalpi och därmed avges energi till omgivningen.
|
||||
-
|
||||
∆𝐻 = 𝐻
|
||||
− 𝐻
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑒𝑟
|
||||
𝑟𝑒𝑎𝑘𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑟
|
||||
Entalpiförändring (ΔH) visar om en reaktion är exoterm (ΔH < 0, energi
|
||||
avges) eller endoterm (ΔH > 0, energi tas upp).
|
||||
Entalpi i sin tur beräknas via formeln 𝐻 = 𝑈 + 𝑃𝑉
|
||||
U (internenergi), P (tryck, pressure), V (volym)
|
||||
Intern energi (E eller U, både används) är alla energier som kan utbytas
|
||||
både kemiskt och fysiskt. Alltså består den av kinetisk energi (rotation,
|
||||
vibration och translation) och potentiell energi (energi i kemiska
|
||||
bindningar, både intra- och intermolekylära).
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
Starkare bindningar ger högre potentiell energi, vilket ökar U och
|
||||
därmed entalpin (H).
|
||||
U (och entalpi) är tillståndsfunktioner som alltså berör systemets
|
||||
nuvarande tillstånd men inte vilka reaktionsvägar systemet behövde ta
|
||||
för att uppnå detta tillstånd.
|
||||
∆𝐸 = 𝐸
|
||||
− 𝐸
|
||||
= 𝑊 + 𝑞
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
2
|
||||
1
|
||||
Energiändringen efter reaktionen, andra tillståndet och innan reaktionen.
|
||||
W är arbetet systemet utför (negativt) eller som utförs på systemet
|
||||
(positivt).
|
||||
q är värme som tillförs (positivt) eller avges (negativt) av systemet.
|
||||
Endoterm reaktion: Värme tillförs → q > 0 → intern energi och
|
||||
entalpi ökar.
|
||||
Exoterm reaktion: Värme avges → q < 0 → intern energi och entalpi
|
||||
minskar.
|
||||
w > 0: Arbete utförs på systemet → energi tillförs.
|
||||
w < 0: Systemet utför arbete → energi förloras.
|
||||
Entropi, S:
|
||||
-
|
||||
Entropi mäter oordningen i ett system.
|
||||
-
|
||||
Den totala entropin (omgivning + system) ökar alltid vid
|
||||
spontana reaktioner.
|
||||
-
|
||||
Entropin ökar naturligt och är spontant, dock är ordning
|
||||
icke-spontan och kräver energi. Det beror på olika
|
||||
drivkrafter såsom:
|
||||
-
|
||||
Större sannolikhet för hög entropi däremot ordning har
|
||||
lägre sannolikhet eftersom ordning kräver oftast energi medan
|
||||
oordning kan ske spontant utan externa faktorer. T.ex att
|
||||
bygga korthus kräver mycket energi.
|
||||
-
|
||||
Diffusion bidrar till oordning där partiklar diffunderar från en
|
||||
hög koncentrationsgradient till en låg, vilket ökar spridningen och
|
||||
därmed orsakar oordning då de blir mer slumpmässigt fördelade.
|
||||
-
|
||||
Brownsk rörelse beskriver diffusionen och hur slumpmässiga rörelser
|
||||
hos molekyler, som vattenmolekyler, påverkar omgivande partiklar, som
|
||||
damm eller pollen. Dessa partiklar får slumpmässiga kollisioner från
|
||||
vattenmolekyler i olika riktningar vilket ökar entropin och sprider
|
||||
partiklarna. Högre temperatur ger högre kinetisk energi till molekylerna,
|
||||
vilket resulterar i större entropi, exempelvis när socker löses upp
|
||||
snabbare i varmt vatten.
|
||||
Sätt att förändra entropi:
|
||||
-
|
||||
Temperatur bidrar till brownsk rörelse och diffusion.
|
||||
-
|
||||
-
|
||||
Öka antalet partiklar, ju fler desto högre entropi. Om reaktanten t.ex
|
||||
är endast en och kan bilda två produkter, då ökar entropin!
|
||||
Information är “negativ entropi”
|
||||
, alltså ordnat, det är omöjligt eller
|
||||
väldigt osannolikt att bokstäver formar informativ mening
|
||||
Frågor
|
||||
7. Förklara vad entalpi innebär, hur entalpiförändring beräknas, varför den är
|
||||
viktig, beskriv också entalpi med formel, förklara intern energiändring och hur
|
||||
den beräknas.
|
||||
8. Vad menas med att entalpi/internenergi är tillståndsfunktioner?
|
||||
9. Vad är entropi och vad händer med entropi vid spontana reaktioner?
|
||||
10. Varför är hög entropi vanligt i naturen?
|
||||
11. Hur kan entropin förändras?
|
||||
●
|
||||
Notera att entropi är irreversibel i naturen utan externa faktorer! Alltså ökar den
|
||||
ständigt, förblir konstant men aldrig mindre!
|
||||
Gibbs fria energi, G
|
||||
●
|
||||
Gibbs fria energi avslöjar om reaktionen sker spontant eller inte med hjälp av
|
||||
entropi respektive entalpi. ∆𝐺 = ∆𝐻 − 𝑇∆𝑆
|
||||
●
|
||||
∆
|
||||
G är Gibbs fria energi
|
||||
●
|
||||
∆ ∆ ∆
|
||||
H Entalpiförändring ( H > 0 endoterm, H<0 exoterm)
|
||||
●
|
||||
T är temperaturen
|
||||
●
|
||||
∆𝑆
|
||||
är entropiförändring.
|
||||
●
|
||||
Om ∆𝐻 ∆𝑆 ∆𝐺
|
||||
< 0 (exoterm) och även > 0 (ökad entropi) ger ett värde där < 0
|
||||
vilket tyder på en spontan reaktion. Eftersom exoterm reaktion är spontant men
|
||||
även att entropin ökar är spontant!
|
||||
●
|
||||
Om ∆𝐻 ∆𝑆 ∆𝐺
|
||||
> 0 (endoterm) och även < 0 (minskad entropi) ger ett värde där
|
||||
> 0 vilket tyder på en icke-spontan reaktion.
|
||||
●
|
||||
Vid smältning av is (is → vatten) ökar både entropin och entalpin, och
|
||||
processen blir spontan vid höga temperaturer. Vid frysning av vatten (vatten →
|
||||
is) minskar både entropin och entalpin, och processen blir spontan vid låga
|
||||
temperaturer.
|
||||
●
|
||||
Detta förklarar varför exergona reaktioner som avger energi har ∆
|
||||
G < 0 medan
|
||||
endergona har ∆ ∆
|
||||
G > 0 och jämviktsreaktioner har G = 0.
|
||||
●
|
||||
∆G beror på vilka ämnen som reagerar och deras koncentrationer.
|
||||
Standardförhållanden för ∆G (G₀) är vid 1 M koncentration, 25°C och 1 atm
|
||||
tryck och hjälper med att förstå reaktionernas benägenhet att ske. Detta är dock
|
||||
orealistiskt för biokemiska reaktioner, där 1 M protoner skapar en för sur miljö
|
||||
för biomolekyler som proteiner. Därför används pH 7 som referens istället och
|
||||
betecknas med primtecken, t.ex. ∆G₀
|
||||
'
|
||||
, Keq'
|
||||
, ∆H₀
|
||||
'
|
||||
, för att reflektera fysiologiska
|
||||
förhållanden.
|
||||
Frågor
|
||||
12. Vad är Gibbs fria energi? Förklara med hjälp av formeln och beskriv hur olika
|
||||
värden tolkas och varför.
|
||||
13. Vad är standardförhållanden, varför är de viktiga och varför används en annan
|
||||
variant för biokemiska reaktioner?
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
●
|
||||
Kemiska jämvikter
|
||||
I kemiska jämviktsreaktioner sker fortfarande reaktioner, där produkter samt
|
||||
reaktanter bildas, dock är reaktionshastigheten konstant. Jämviktskonstanten
|
||||
kan beräknas som följande:
|
||||
𝐴 + 𝐵 ⇔ 𝐶 + 𝐷 −−> 𝐾 = [𝐶][𝐷]
|
||||
[𝐴][𝐵]
|
||||
Jämviktskonstanten ändras endast vid temperaturändring och används för att
|
||||
avgöra om en reaktion är i jämvikt, om koncentrationerna är kända.
|
||||
Ju längre bort från jämviktskonstanten desto större benägenhet för reaktion.
|
||||
Gibbs fria energi hänger ihop med jämviktskonstanten:
|
||||
∆𝐺0
|
||||
= 𝑅𝑇𝑙𝑛(𝐾)
|
||||
R = tryck, T= Temperatur, K = jämviktskonstant
|
||||
Om k > 1, är ∆G < 0, reaktionen är spontan, exergon
|
||||
Om k = 1, är ∆G = 0, systemet är i jämvikt
|
||||
Om k < 1, är ∆G > 0, reaktionen är icke-spontan, endergon
|
||||
●
|
||||
I biokemin är detta annorlunda eftersom temperaturen kan vara på cirka 37
|
||||
(kroppstemperatur), trycket varierar, koncentrationen är mycket lägre än 1 M
|
||||
och etc. Därför används annan formel som tar hänsyn till det. Cellerna måste
|
||||
ibland driva reaktioner bort från jämvikt, vilket kräver energi.
|
||||
●
|
||||
Många biokemiska reaktioner är ogynnsamma samt icke-spontana och har högt
|
||||
ΔG, vilket innebär att de kräver energi. För att driva dessa reaktioner kopplas
|
||||
de till spontana reaktioner med lågt ΔG, som ATP-hydrolys (ATP → ADP +
|
||||
Pi). Den frigjorda energin från ATP-hydrolys används för att driva
|
||||
ogynnsamma processer i cellen.
|
||||
Frågor
|
||||
14. Vad är unikt för kemiska jämvikter?
|
||||
15. Hur hänger Gibbs fria energi ihop med jämviktskonstanten? Beskriv
|
||||
förhållandet.
|
||||
16. Varför är biokemiska processer unika i förhållande till termodynamikens lagar
|
||||
och hur behandlas det? Ge ett exempel.
|
||||
@@ -0,0 +1,188 @@
|
||||
Fundamental för all vetenskaper, förstå hur livet fungerar.
|
||||
|
||||
Vilken riktning tar en kemisk reaktion och kan man kvantifiera det?
|
||||
Finns det en benägenhet för en viss riktning och hastighet?
|
||||
|
||||
Hänger ihop med drivkraften som finns i en viss reaktion.
|
||||
- de kan beskriva kvantitativt
|
||||
- den termodynamiska aspekten
|
||||
|
||||
Förhållande mellan
|
||||
- tryck
|
||||
- volym
|
||||
- energi
|
||||
- temperatur
|
||||
Ursprung från konstruktion av ångmaskiner
|
||||
Allmänt regelverk
|
||||
|
||||
Historik
|
||||
1. värme är kopplat till rörelse av små partiklar
|
||||
2. värme är ett form av arbete
|
||||
3. carnot diskuterade effektiviteten hos en ideal motor och diff temperatur
|
||||
1. går aldrig att konstruera en 100% effektiv maskin, finns alltid en liten bit som går förlorad i värme och finns ej överskott
|
||||
4. defintion av oordning (entropi) och slumpmässig fördelning
|
||||
1. första och andra huvudsatsen
|
||||
5. gibbs introducerade begreppet ensemble (N möjliga tillstånd), samband mellan kemisk energi och möjliga samband
|
||||
|
||||
TD talar om vad som _kan_ ske, inte _hur fort_
|
||||
Tre olika system (**fet kan ej utbyta med omgivningen**)
|
||||
- isolerat (**energi** **materia**)
|
||||
- termos
|
||||
- stängt (energi **materia**)
|
||||
- glas med lock
|
||||
- öppet (energi materia)
|
||||
- glas utan lock
|
||||
|
||||
celler och organismer är **öppna** system
|
||||
|
||||
Reaktionstyper
|
||||
- **exergon** frisättandet av energi (tex värme)
|
||||
- eldar med ved
|
||||
- exergon = all typ av energi
|
||||
- exoterm = värme
|
||||
- $ΔG < 0$ (negativ)
|
||||
- **jämnvikt** A + B <> C + D
|
||||
- finns ingen utbyte av energi mellan systemet och omgivningen
|
||||
- till exempel, vatten som stått ett tag i rumstemperatur, kan inte längre utbyte energi med omgivningen
|
||||
- $ΔG = 0$
|
||||
- **endergon** absorbation av energi (tex värme)
|
||||
- främställning av socker mha fotosyntes
|
||||
- $ΔG > 0$ (positiv)
|
||||
|
||||
### Termodynamikens fyra lager
|
||||
Genom många försök i kemin har man
|
||||
|
||||
#### Definitionslag (0)
|
||||
Om två system är i jämvikt med ett tredje system är det jämvikt med varandra
|
||||
Viktig definition, det tillåter att man kan mäta system t.ex. termometer, för jämförelse
|
||||
- gäller en aspekt på ett system
|
||||
- koncentration jämvikt != värme jämvikt
|
||||
|
||||
### 1. Energi omvandlas varken skapas eller förstörs
|
||||
Total energin i universums ändras inte
|
||||
Summan av all energi i ett separat system behålls
|
||||
![[Pasted image 20251111103839.png|200]]
|
||||
#### 2. System tenderar att gå från organiserade till oorganiserade tillstånd
|
||||
Universums totala entropi ökar
|
||||
Blir ett system ordnat måste ett annat be oordnat.
|
||||
#### 3. Entropi av ett perfekt (kristallint) ordnat ämne går till 0 när T → 0 K
|
||||
Vid denna temperatur är alla partiklar ordnade i sitt **mest stabila** tillstånd, **utan** rörelse eller oordning. Eftersom entropi mäter systemets oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd, finns bara ett enda tillstånd kvar – **den fullständigt ordnade kristallen**. Därför blir entropin S = 0. Detta ger en naturlig nollpunkt för entropiskalan och förklarar varför det är omöjligt att nå 0 K: all energiöverföring skulle upphöra och ingen ytterligare minskning av entropin vore möjlig.
|
||||
|
||||
Ju mindre energi vatten har, ju mer oordnad är den
|
||||
oordning = rörelse? Ordningen gäller också tid/rörelse
|
||||
|
||||
### Entalpi
|
||||
$\Delta H = H_{efter} - H_{fore) <0 $
|
||||
|
||||
"energiinnehållet", en reaktion som _kan_ ske spontant.
|
||||
$H = U + PV$
|
||||
|
||||
**H**: Entalpi, värme som frigörs/absorberas under en kemisk reaktion
|
||||
**U**: Intern energi, summan av potentiell och kinetisk energi
|
||||
**P**: tryck
|
||||
**V**: volym
|
||||
|
||||
Energiinnehållet beror på bindningarnas energi
|
||||
|
||||
### Intern energi (E) eller (U) i ett system
|
||||
Alla energi kan utbytas:
|
||||
|
||||
$\Delta E = E_2 - E_1 = q + w$
|
||||
|
||||
- ∆E är förändring i inre energi
|
||||
- E1 är intern energi i tillstånd 1
|
||||
- E2 är intern energi i tillstånd 2
|
||||
- q är energi (värme) som absorberas av systemet från omgivningen
|
||||
- w är arbete som görs på systemet från omgivningen
|
||||
|
||||
Reaktion t.ex. druvsocker + syre → koldioxid och vatten
|
||||
$\Delta H^0 = -2802kJ/mol$
|
||||
|
||||
- Druvsocker → etanol + koldioxid
|
||||
$\Delta H^0 = -66kJ/mol$
|
||||
|
||||
- Etanol + syre → koldioxid + vatten
|
||||
$\Delta H^0 = -2736kJ/mol$
|
||||
|
||||
Dvs, man kan dela upp en reaktion i mindre steg
|
||||
|
||||
### Spontan reaktion
|
||||
Ökar alltid entropin
|
||||
entropi ett mått på oordningen i ett system
|
||||
Spontan är gynnsam med tillräckligt med drivkraft för att kunna ske, de är enkelriktade
|
||||
![[Pasted image 20251111105409.png|400]]
|
||||
|
||||
Entropin ökar eftersom det finns fler möjliga sätt att vara oordnad på än ordnad. T.ex. korthus
|
||||
|
||||
#### Diffusion
|
||||
Spontan reaktion som äger rum när t.ex. vätskor med egenskap skilt från omgivningen sprids, blandas och jämnas ut.
|
||||
Ofta orsakas diffusion av någon slags slumpvandring
|
||||
|
||||
### Browns rörelse
|
||||
....
|
||||
|
||||
Andra sätt att förändra entropin
|
||||
![[Pasted image 20251111110058.png|400]]
|
||||
|
||||
**Ju mer molekyler ju mer oordning**
|
||||
|
||||
Information är negativ entropi
|
||||
![[Pasted image 20251111110139.png|500]]
|
||||
gäller också information som är lagrad i t.ex. DNA, sker inte spontant, har investerat jättemycket energi för att selektera de sekvenser som fungerar bäst
|
||||
|
||||
#### Fri energi
|
||||
Enkelt sätt att förutsäga en kemisk reaktion
|
||||
|
||||
$\Delta G = \Delta H_{system} - T\Delta S_{system}$
|
||||
- H (entalpi): systemets värmeinnehåll – den energi som frigörs eller upptas vid reaktionen.
|
||||
- S (entropi): systemets grad av oordning eller antalet möjliga mikrotillstånd.
|
||||
∆G < 0 ⇒ nettoreaktion: A → B
|
||||
∆G > 0 ⇒ nettoreaktion: A ← B
|
||||
Vid jämvikt är ∆G = 0
|
||||
|
||||
Vid exergon reaktion
|
||||
- ∆G anger vilket max arbete (energiomvandling) systemet kan göra
|
||||
- ∆G < 0
|
||||
Vid endergon reaktion
|
||||
- ∆G > 0
|
||||
- ∆G anger den minimala arbetet (energiomvandling) som krävs
|
||||
|
||||
|
||||
ΔG = ΔH - TΔS
|
||||
- ΔG (Gibb’s fri energi ändring) → kJ/mol
|
||||
- ΔH (Enthalpi ändring) → kJ/mol
|
||||
- ΔS (Entropi ändring) → kJ/mol x K
|
||||
- T (Temperatur i Kelvin)
|
||||
|
||||
∆G beror på
|
||||
• vilka ämnen som reagerar
|
||||
• ämnenas resp. koncentrationer
|
||||
För jämförelse mellan reaktioners benägenhet att ske finns:
|
||||
|
||||
∆G0 dvs ∆G när alla ämnen i reaktionen har koncentrationen 1 M,
|
||||
temperaturen är 25 ℃ (298 K) och trycket 1 atmosfär.
|
||||
∆G0 är specifikt för en given reaktion.
|
||||
Olika reaktioner har olika ∆G0
|
||||
|
||||
gör att man jämföra olika reaktioner
|
||||
|
||||
I biokemiska förhållande har man pH 7 = $\Delta G^0$
|
||||
|
||||
Kemisk jämvikt är när förhållandet mellan reaktanter och produkter inte ändras längre, ∆G = 0
|
||||
|
||||
Tillståndet för jämvikt när man förbrukat allt
|
||||
|
||||
jämviktskonstantent är specifik för varje reaktion i en given temperatur
|
||||
|
||||
∆Go = -RTln(Keq)
|
||||
- K = jämviktskonstant
|
||||
- R = gaskonstanten
|
||||
- T = temp i grader Kelvin
|
||||
ln, naturliga logaritm och sålunda är
|
||||
K = e -∆G0/RT
|
||||
|
||||
Om ∆G0 < 0 blir K > 1
|
||||
Om ∆G0 = 0 blir K = 1
|
||||
Om ∆G0 > 0 blir K < 1
|
||||
|
||||
Får vi räkneuppgifter. Det är mest teoretiskt, det är ingenting ni ska räkna ut. Behöver förstå koncepten gör mig nöjd.
|
||||
|
||||
17
content/Biokemi/Termodynamik/Instuderingsfrågor.md
Normal file
17
content/Biokemi/Termodynamik/Instuderingsfrågor.md
Normal file
@@ -0,0 +1,17 @@
|
||||
|
||||
#### Gabriel
|
||||
Berätta kort om termodynamik och förklara vad isolerat, stängt och öppet system är.
|
||||
Vad kallas reaktioner som har negativ, positiv och noll på nettoenergiöverföringen? Berätta kort om dem!
|
||||
Beskriv termodynamikens fyra lagar i ordning och beskriv dem kort.
|
||||
|
||||
Förklara vad entalpi innebär, hur entalpiförändring beräknas, varför den är viktig, beskriv också entalpi med formel, förklara intern energiändring och hur den beräknas.
|
||||
Vad menas med att entalpi/internenergi är tillståndsfunktioner?
|
||||
Vad är entropi och vad händer med entropi vid spontana reaktioner?
|
||||
Varför är hög entropi vanligt i naturen?
|
||||
Hur kan entropin förändras?
|
||||
Vad är Gibbs fria energi? Förklara med hjälp av formeln och beskriv hur olika värden tolkas och varför.
|
||||
Vad är standardförhållanden, varför är de viktiga och varför används en annan variant för biokemiska reaktioner?
|
||||
|
||||
Vad är unikt för kemiska jämvikter?
|
||||
Hur hänger Gibbs fria energi ihop med jämviktskonstanten? Beskriv förhållandet.
|
||||
Varför är biokemiska processer unika i förhållande till termodynamikens lagar och hur behandlas det? Ge ett exempel.
|
||||
49
content/Biokemi/Termodynamik/Provfrågor.md
Normal file
49
content/Biokemi/Termodynamik/Provfrågor.md
Normal file
@@ -0,0 +1,49 @@
|
||||
|
||||
Koppling av ATP-syntes till en glykolytisk reaktion beskrivs nedan.
|
||||
PEP + H O -> pyruvate + Pi (∆G = -78 kJ/mol)
|
||||
ADP + Pi -> ATP + H O (∆G = +55 kJ/mol)
|
||||
PEP + ADP -> pyruvate + ATP (∆G = -23 kJ/mol)
|
||||
|
||||
Vilket av nedanstående påstående är korrekt för reaktionen ADP + Pi -> ATP + H O?
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
- Reaktionen är exergon och termodynamsikt ofördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är endergon och termodynamiskt fördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är endergon och termodynamiskt ofördelaktig.
|
||||
- Reaktionen är exergon och termodynamiskt fördelaktig.
|
||||
|
||||
17 Alexandra och Bill var
|
||||
finalister i Sveriges termodynamiska mästerskapsquiz. I en utslagsfråga blev de ombedda att
|
||||
säga något om exergona och endergona reaktioner. Alexandra sa: ”I en exergon reaktion avgesenergi från systemet till omgivningen”. Bill sa: ”I en endergon reaktion är ∆G negativt.” (1p)
|
||||
Välj ett alternativ:
|
||||
- Både Alexandra och Bill har rätt.
|
||||
- Enbart Alexandra har rätt.
|
||||
- Enbart Bill har rätt
|
||||
- Både Alexandra och Bill har fel.
|
||||
|
||||
En biolog som studerar en ny bakteriestam som har identifierats i Göteborg är intresserad av
|
||||
följande biokemiska reaktioner:
|
||||
P + H O -> Q + Pi (∆G = -38 kJ/mol)
|
||||
X + Y-> Z + H O (∆G = +55 kJ/mol)
|
||||
Vad avses med ∆G inom termodynamiken? Vilken av reaktionerna är spontan och vilken är
|
||||
anledningen till det?
|
||||
|
||||
Diffusion är en viktig process för att fördela molekyler i gaser och vätskor. Vad beror den på och vilken termodynamisk drivkraft finns bakom den?
|
||||
|
||||
A) Redogör kort för vikten av jämviktskonstanten för biokemiska reaktioner.
|
||||
B) Hur är jämviktskonstanten definierad?
|
||||
|
||||
Redogör för begreppet entalpi samt för hur den kan användas för att förutse tendensen för att en viss biokemisk reaktion att ske. (4p)
|
||||
|
||||
Varför ökar entropin i en spontan reaktion? Hur kan man förklara det molekylärt? (4p)
|
||||
|
||||
En ändring i entropi kan vara den huvudsakliga drivkraften för en reaktion. Nämn två sätt att
|
||||
ändra entropin i biokemiska reaktioner. Förklara med exempel. (4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Kemiska reaktioner i vätskor och gaser sker snabbare när temperaturen höjs. Hur kan det
|
||||
förklaras? (4p) (Max 150 ord.)
|
||||
|
||||
Gibbs fria energi möjliggör att man kan förutsäga om en kemisk reaktion kan ske spontant. Ange vilka termer som ingår i formeln som beskriver förändringar i Gibbs fria energi. Förklara även hur ökad respektive minskad temperatur påverkar förändringen av Gibbs fria energi. (4p)
|
||||
|
||||
Redogör för begreppet entalpi. Vilka termer/aspekter ingår och hur kan man använda
|
||||
entalpiförändringar för att förutse benägenheten för en viss biokemisk reaktion att ske? (4p)
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user