Termodinamika ATP Kimia Fisika Universitas.pptx

Aktivitas Biologis Termodinamika ATP Kimia Fisika

1. AKTIVITAS BIOLOGIS: TERMDONAMIKA ATP

2. Adenosin trifosfat : Menyimpan energi yg tersedia dari metabolisme makanan dan kemudian membagikan atas permintaan berbagai jenis proses,termasuk kontraksi otot reproduksi dan penglihatan . Kemampuan melepas gugus akhir fosfat dengan hidrolisa dan untuk membentuk adenosin difosfat (ADP) : ATP ( aq ) + H 2 O (l)  ADP ( aq ) + P i - ( aq ) + H + ( aq ) P i - menyatakan gugus fosfat anorganik , seperti H 3 PO 4 - . Reaksi ini eksergonik dan dapat menggerakkan reaksi endergonik , jika tersedia enzim yang sesuai

3. Keadaan standar biologis Keadaan standar ion hidrogen : Aktivitas satuan pH=0 sesuai untuk kondisi biologis normal SEHINGGA Digunakan keadaan standar biologis yaitu: Aktivitas larutan netral , pH=7 Beberapa fungsi termodinamika standar yang bersangkutan dengan G°, H°dan S°

4. CONTOH Hitunglah nilai ∆G* untuk reaksi :   NADH( aq ) + H + ( aq )  NAD + ( aq ) + H 2 (g) pada temperature 37° C, jika ∆G*= -21,8 kj mol -1 NADH adalah bentuk tereduksi dari nikotin amida denin dinukleotida dan NAD + adalah bentuk teroksidasinya molekul ini memainkan peranan penting dalam tahap akhir proses pernafasan .   Jawaban : Fungsi Gibbs untuk reaksi yang berbentuk :   A + nH +  B + C Adalah ∆G r = µ(B) + µ(C) - µ(A) - n µ(H + ) Jika semua spesies selain H + berada dalam keadaan standarnya makan fungsi Gibbs menjadi :   ∆G r = µ° (B) + µ° (C) - µ° (A) - n µ° (H + ) = ∆G° + 2,30 nRT x pH   Pada pH = 7.00 fungsi Gibbs reaksi mempunyai nilai stadar biologi sehingga ∆G*= ∆G° + 16,1 x nRT   Untuk reaksi tersebut di atas maka : ∆G*= 21,8 kJ mol -1 + 16,1 x 8,314 JK -1 x 310 K   Komentar : nilai standar biologis sama dengan nilai standar biasa , jika ion hydrogen tidak terlihat dalam reaksi karena dengan demikian n=0

5. METABOLISME ANAEROBIK Eksergonisitas melebihi eksotermis karena adanya kenaikan entropi yang besar , disertai pemecahan molekul ADP diubah menjadi 2 molekul glukosa . Glukosa dipasangkan dengan reaksi , dimana 2 molekul ADP diubah menjadi 2 molekul ATP. Glukosa + 2 P i - + 2 ADP  2 Laktat + 2 ATP = 2 H 2 O Fungsi Gibbs reaksi standar adalah : (-218 kJ/mol) 2 (-30 kJ/mol) = -158 kJ/mol Reaksi ini eksergonik dan bersifat spontan . Sumber energi sel anaerobic adalah glikoslisa , dan pada temperatur darah ∆G= -218 kJ/mol nilai ∆H= -120 kJ/mol

6. AEROB Metabolisme ini jauh lebih efisien Fungsi Gibbs pembakaran standar glukosa adalah -2880KJ/mol Pada pernafasan aerob, oksidasi dilkukan sampai sempurna Sekumpulan reaksi yang sangat rumit mempertahankan sebanyak mungkin energi yang dibebaskan. Reaksi keseluruhan dihasilkan 38 molekul ATP dalam setiap molekul glukosa yang hilang Setiap mol ATP mengekstrasi 30 Kj dari 2880 Kj yang dihasilkan oleh 1 mol glukosa (180 g) sehingga 1140 Kj disimpan sebagai cadangan Setiap molekul ATP dapat digunakan untuk menggerakkan reaksi endergonik yang ∆ G tidak melebihi 30 Contohnya biosintesis sukrosa