3: ביו-אנרגטיקה - תרמודינמיקה ואנזימים
- Page ID
- 208481
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
- 3.1: חוקי התרמודינמיקה
- שני מושגי יסוד שולטים באנרגיה בהתייחסות לאורגניזמים חיים: החוק הראשון של התרמודינמיקה קובע כי האנרגיה הכוללת במערכת סגורה לא הולכת לאיבוד ולא נרכשת - היא רק עוברת טרנספורמציה. החוק השני של התרמודינמיקה קובע כי האנטרופיה עולה כל הזמן במערכת סגורה.
- 3.2: אנזימים
- זרזים ביולוגיים נקראים אנזימים, והרוב המכריע של האנזימים הם חלבונים. היוצאים מן הכלל הם סוג של מולקולות RNA הידועות בשם ריבוזימים, שרובן פועלות על עצמן (כלומר חלק מגדיל ה- RNA הוא מצע לחלק הריבוזים של הגדיל). בספר זה (וברוב ספרי הלימוד בתחום זה), אלא אם צוין אחרת, המונח אנזים מתייחס לאחד העשוי מחלבון. אנזימים גם מעניקים ספציפיות יוצאת דופן לתגובה כימית.
- 3.3: קינטיקה של אנזים
- בניגוד לתגובות לא מזורזות (אך מתרחשות בקלות), שבהן קצב התגובה תלוי רק בריכוז המגיבים, קצב התגובות המזורזות באנזים מוגבל במספר מולקולות האנזים הזמינות. קצב התחלופה המקסימלי הזה ממצע למוצר הוא פונקציה של מהירות האנזים ומספר מולקולות האנזים.
- 3.4: ויסות פעילות האנזים
- ניתן להאט אנזימים או אפילו למנוע מזרז תגובות בדרכים רבות, כולל מניעת כניסת המצע לאתר הפעיל או מניעת האנזים לשנות את הקונפורמציה כדי לזרז את התגובה. המעכבים שעושים זאת יכולים לעשות זאת באופן הפיך או בלתי הפיך. המעכבים הבלתי הפיכים נקראים גם inactivators, ומעכבים הפיכים מקובצים בדרך כלל לשני סוגים בסיסיים: תחרותיים ולא תחרותיים.
תמונה ממוזערת: תרשים המציג את מודל ההתאמה המושרה באנזימים ((דומיין ציבורי; LadyOfHats).