medical-notes/content/Biokemi/Metabolism/🌡️ Termodynamik/Instuderingsfrågor.md

tags, föreläsare

tags	föreläsare
biokemi termodynamik instuderingsuppgifter	Martin Ott

Gabriel

Berätta kort om termodynamik och förklara isolerat, stängt och öppet system

Termodynamik beskriver energiomvandlingar. Isolerat system utbyter varken energi eller materia; stängt utbyter energi men inte materia; öppet utbyter både energi och materia.

Vad kallas reaktioner med negativ, positiv och noll nettoenergiöverföring?

Negativ: exergona (energi frigörs).  
Positiv: endergona (energi krävs).  
Noll: i jämvikt (ΔG = 0).

Beskriv termodynamikens fyra lagar

0:e: Temperatur definierar termisk jämvikt.  
1:a: Energi kan inte skapas eller förstöras.  
2:a: Entropin ökar i isolerade system.  
3:e: Entropin närmar sig noll vid 0 K.

Förklara entalpi och entalpiförändring

Entalpi (H) är värmeinnehåll vid konstant tryck.  
ΔH = H_produkter − H_reaktanter; viktigt för värmeutbyte.

Förklara intern energiändring

Intern energi (U) är total energi i systemet; ΔU = q − w.

Vad innebär att entalpi och intern energi är tillståndsfunktioner?

De beror endast på systemets tillstånd, inte på vägen dit.

Vad är entropi och vad händer vid spontana reaktioner?

Entropi (S) mäter oordning; vid spontana processer ökar total entropi.

Varför är hög entropi vanligt i naturen?

System tenderar mot flest möjliga mikrotillstånd.

Hur kan entropin förändras?

Genom värmeöverföring, fasövergångar och kemiska reaktioner.

Vad är Gibbs fria energi?

G = H − TS; ΔG < 0 spontan, ΔG > 0 icke-spontan, ΔG = 0 jämvikt.

Vad är standardförhållanden och varför biokemisk standard?

Standard: 1 M, 1 atm, 25 °C; biokemi använder ΔG°′ (pH 7) för fysiologisk relevans.

Vad är unikt för kemiska jämvikter?

Fram- och bakreaktion sker lika snabbt.

Samband mellan Gibbs fria energi och jämviktskonstanten

ΔG° = −RT ln K_eq.

Varför är biokemiska processer speciella?

De kopplas till energirikare reaktioner (t.ex. ATP-hydrolys).

Martin (föreläsare)

Skillnad isolerat vs öppet system – varför organismer är öppna

Organismer utbyter både energi och materia med omgivningen.

Vad är en endergon reaktion jämfört med exergon?

Endergon kräver energi (ΔG > 0); exergon frigör energi (ΔG < 0).

Termodynamikens första huvudsats och konsekvens

Energi bevaras; energi kan endast omvandlas.

Vilken innebörd har entalpivärden?

Anger värme som avges eller tas upp; mäts i kJ/mol.

Förklara entropi som drivkraft

Ökad oordning driver spontana reaktioner.

Hur förklaras diffusion molekylärt?

Slumpmässig rörelse ökar entropin när ämnen sprids.

Definition och användning av Gibbs fria energi

ΔG avgör om en reaktion är spontan.

Vad är ΔG° och hur används det?

Gibbs energi vid standardförhållanden; jämför reaktioners energipotential.

Varför är koncentration viktig för reaktionsbenägenhet?

ΔG beror på aktuella koncentrationer, inte bara ΔG°.

Varför är många reaktioner långt från jämvikt?

De drivs kontinuerligt av metabolism och energikoppling.

Definiera jämviktskonstanten

Förhållandet mellan produkt- och reaktantkoncentrationer vid jämvikt.

Hur påverkar K < 1 reaktionens ΔG?

Ger positiv ΔG°; reaktionen är ogynnsam under standardförhållanden.