автотрофных клетках.
6nCO2 + 5hH2O → (C6H10O5)n + 6nO2
Для живых
организмов – химическая энергия играет основную роль.С6Н12О6 + 6O2 → 6СО2 + 6Н2O + Q
- Главная
- Разное
- Бизнес и предпринимательство
- Образование
- Развлечения
- Государство
- Спорт
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Религиоведение
- Черчение
- Физкультура
- ИЗО
- Психология
- Социология
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Что такое findslide.org?
FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.
Обратная связь
Email: Нажмите что бы посмотреть
Презентация на тему Энергетика химических реакций. Элементы химической термодинамики
Содержание
- 2. Солнечная энергия – основной источник жизни.Фотосинтез идет
- 3. В гетеротрофных клетках идут процессы диссимиляцииАТФ +
- 4. Химическая термодинамика – наука о взаимопревращениях теплоты
- 6. СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ
- 8. Энергия – мера движения и взаимодействия материальных систем
- 9. Теплота – неупорядоченная форма передачи энергии (Q)Работа – упорядоченная форма передачи энергии (W)
- 10. I начало (закон) термодинамики(Р. Майер, Д. Джоуль,
- 11. Q = ΔU + WДля изобарного процесса
- 12. Закон Гесса (1840 г.)(Следствие из I начала термодинамики)Конечное состояниеИсходное состояниеПромежуточное состояниеΔН1ΔН2ΔН3ΔН1 = ΔН2 + ΔН3
- 13. Следствие из закона Гесса(следствие из I начала
- 14. Процесс – переход системы из одного состояния в другое
- 15. Новая термодинамическая функция состояния – энтропия (S).
- 16. II начало (закон) термодинамикиНевозможен самопроизвольный переход тепла
- 17. ∆Sобр = Qобр. / Тили в общем
- 18. Д.У. Гиббс – новая функция состояния (G)
- 19. Для неизолированных систем самопроизвольное протекание процессов характеризуется:Энтальпийным фактором (∆Н)Энтропийным фактором (∆S)
- 20. Направленность протекания процессов
- 21. Соотношение важнейших термодинамических функций
- 22. Экзергонические реакции –∆G < 0Эндергонические реакции –∆G > 0
- 23. Принцип энергетического сопряжения Энергия, необходимая для протекания
- 24. АТФ + Н2О ↔ АДФ + Н3РО4
- 25. Применение химической термодинамики к биологическим системам
- 26. Применение I начала термодинамикиТермодинамические условия равновесия. Энергия
- 28. Точность – 99%1 г жира – 9,3 ккал1 г углевода и белка – 4,2 ккал
- 29. Вывод:Организм не является источником энергии, а полностью подчиняется I началу термодинамики
- 30. 2-ое начало термодинамики:
- 31. Может ли живой организм производить работу только
- 32. Играет ли увеличение энтропии определяющую роль в
- 33. Могут ли живые организмы использовать молекулярные отклонения
- 34. Применима ли к биосистемам обычная трактовка энтропии
- 35. Итак, ответ на все вопросы отрицательный.Биосистема и
- 36. Окисление углеводов (аэробный распад) имеет большое значение
- 37. Гликолитический путь обмена
- 39. Окислительный распад жирных кислот – второй источник
- 40. В заключительной стадии под влиянием фермента кетотиолазы
- 41. Рассмотрим образцы калориметров, используемых в разные века.
- 48. Вакуумный адиабатический калориметр
- 49. Дифференциальный сканирующий калориметр с программным управлением фирмы «СЕТАРАМ»
- 50. Скачать презентацию
- 51. Похожие презентации
Солнечная энергия – основной источник жизни.Фотосинтез идет в автотрофных клетках.6nCO2 + 5hH2O → (C6H10O5)n + 6nO2Для живых организмов – химическая энергия играет основную роль.С6Н12О6 + 6O2 → 6СО2 + 6Н2O + Q
Слайд 2
Солнечная энергия – основной источник жизни.
Фотосинтез идет в
автотрофных клетках.
организмов – химическая энергия играет основную роль.С6Н12О6 + 6O2 → 6СО2 + 6Н2O + Q
Слайд 3
В гетеротрофных клетках идут процессы диссимиляции
АТФ + H2O
→ АДФ + Фн + ΔH
Макроэргические соединения – соединения
богатые энергией.Биоэнергетика – наука, изучающая превращение энергии в организме.
Слайд 4 Химическая термодинамика – наука о взаимопревращениях теплоты и
энергии, в том числе энергии химических процессов (середина 19
века).Позволяет количественно рассчитывать превращения энергии в биохимических реакциях и предсказать их направление.
Математическая модель живых систем – совокупность термодинамических уравнений.
Слайд 9
Теплота – неупорядоченная форма передачи энергии (Q)
Работа –
упорядоченная форма передачи энергии (W)
Слайд 10
I начало (закон) термодинамики
(Р. Майер, Д. Джоуль, Г.Л.
Гельмгольц)
Это закон сохранения энергии
Энергия не создается и не уничтожается.
Возможен лишь переход из одного вида в другой в строго эквивалентных количествахВнутренняя энергия изолированной системы есть величина постоянная
Невозможно создать вечный двигатель, который совершал бы работу без затраты энергии (вечный двигатель I рода)
Слайд 11
Q = ΔU + W
Для изобарного процесса W
= pΔV
Qp = ΔU + pΔV
Энтальпия (Н): ΔН =
Qp, откуда ΔН = ΔU + pΔV
ΔНo – стандартная теплота реакции (n=1 моль, Т=298о К, ρ=101,3 кПа)
Слайд 12
Закон Гесса (1840 г.)
(Следствие из I начала термодинамики)
Конечное
состояние
Исходное
состояние
Промежуточное
состояние
ΔН1
ΔН2
ΔН3
ΔН1 = ΔН2 + ΔН3
Слайд 13
Следствие из закона Гесса
(следствие из I начала термодинамики)
ΔНор-ии = Σm⋅ΔНообр.(прод.) - Σn⋅ΔНообр.(исх.в-в)
ΔНор-ии = Σm⋅ΔНосгор.(исх.в-в) -
Σn⋅ΔНосгор.(прод.)Понятия:
а) стандартная теплота образования.
б) стандартная теплота сгорания.
в) стандартная теплота химической реакции.
ΔНообразования простых веществ = 0
ΔНосгорания конечных продуктов = 0
Слайд 15
Новая термодинамическая функция состояния – энтропия (S).
Она
характеризует степень неупорядоченности материи.
S = k ⋅ lnW (Больцман)
W
– вероятность состоянияk = R/NA
S – определяется согласно постулату М. Планка
(S при 0о К = 0)
ΔSор-ции = Σm ⋅ Soпрод. - Σn ⋅ Soисх.в-в
Слайд 16
II начало (закон) термодинамики
Невозможен самопроизвольный переход тепла от
тела менее нагретого к телу более нагретому.
Невозможно превратить в
работу теплоту какого-либо тела, не производя никакого другого действия, кроме охлаждения этого тела.Невозможно создать такую машину, единственным результатом действия которой было бы получение работы за счет теплоты окружающей среды.
Слайд 17
∆Sобр = Qобр. / Т
или в общем виде
∆S
≥ Q / T,
т.е. ∆S ≥ 0
Самопроизвольно идут
процессы когда ∆S > 0В обратимых процессах ∆S = 0
Все это справедливо для изолированных процессов!
Организм – открытая система!
Слайд 18 Д.У. Гиббс – новая функция состояния (G) –
энергия Гиббса (изобарно-изотермический потенциал)
∆G = ∆H - T∆S
Объединенное уравнение
I и II началов термодинамики∆G < 0 – самопроизвольные процессы
∆G = 0 – обратимые процессы
Слайд 19
Для неизолированных систем самопроизвольное протекание процессов характеризуется:
Энтальпийным фактором
(∆Н)
Энтропийным фактором (∆S)
Слайд 23
Принцип энергетического сопряжения
Энергия, необходимая для протекания эндергонических
реакций, поступает за счет осуществления экзергонических реакций.
Интермедиат –
общее вещество этих двух реакций
Слайд 24
АТФ + Н2О ↔ АДФ + Н3РО4
∆Gо
= -29,2 кДж/моль
Экзергоническая реакция
С6Н12О6 + Н3РО4 ↔
↔
глюкоза-6-фосфат + Н2О ∆Gо = +13,1 кДж/моль
Эндергоническая реакция
Н3РО4 - интермедиат
Слайд 26
Применение I начала термодинамики
Термодинамические условия равновесия. Энергия Гиббса
биологического окисления вещества
Экзергонические и эндергонические реакции в организме. Принцип
энергетического сопряжения
Слайд 29
Вывод:
Организм не является источником энергии, а полностью подчиняется
I началу термодинамики
Слайд 30 2-ое начало термодинамики:
ΔS≥0
и ΔG≤0Состояние равновесия:
ΔS=0 и ΔG=0
Химический потенциал (Гиббс):
(на 1 моль вещества)
Слайд 31 Может ли живой организм производить работу только за
счет теплоты окружающей среды?
Ответ: Прямых доказательств нет. Известна связь
биосинтеза белков с обменом углеводов и нуклеиновых кислот.Все энергетические процессы в организме сопряжены с другими процессами
Организм – единое целое с окружающей средой и его условиями ассимиляции и диссимиляции
Слайд 32 Играет ли увеличение энтропии определяющую роль в направлении
химических процессов обмена в биосистемах?
Ответ:
Энтропия всей системы «организм –
среда» увеличивается. Но ΔG=ΔH-TΔS.
По отношению к живым организмам ΔS теряет значение как определяющего фактора, хотя все процессы в организме сопровождаются изменением энтропии.
Сглаженная совокупность процессов обмена веществ в организме и направление их изменений показывает:
1. Приспособление организма к условиям его существования.
2. Стремление к сохранению своего вида в процессе эволюции
То есть полностью определяются биологическими закономерностями.
Слайд 33 Могут ли живые организмы использовать молекулярные отклонения в
отношении уменьшения энтропии?
Ответ:
До сих пор известен только факт отбора
организмом дейтерия из веществ окружающей среды (тяжелая вода).Меченные атомы в биохимии обладают только индикаторными свойствами
Слайд 34 Применима ли к биосистемам обычная трактовка энтропии как
меры упорядоченности?
Ответ:
Применительно к биосистемам различают:
1. Термодинамическую энтропию
2. Информационную энтропию
В
организме процессы близки к упорядоченности конвейера, чем хаотической игре молекулярных сил.Разумеется термодинамическая энтропия входит как составляющая в биологические и социальные процессы. Но есть энергия Гиббса. За счет затраты энергии Гиббса происходит уменьшение энтропии.
Слайд 35
Итак, ответ на все вопросы отрицательный.
Биосистема и биохимия
имеют дело не с равновесными, а со стационарными системами.
Система непрерывно получает энергию Гиббса из среды в количестве, компенсирующем ее снижение в организме.Живой организм – открытая система. В ней энтропия поддерживается постоянной, но отличающейся от max.
Состояние термодинамического равновесия несовместимо с жизнью и может реализоваться лишь после смерти организма
Слайд 36 Окисление углеводов (аэробный распад) имеет большое значение в
энергетическом балансе организма
С6Н12О6 тв + 6О2 газ → 6СО2
газ + 6Н2ОжидΔG0=-2880 кДж/моль
Эта энергия затрачивается на синтез 38 молей АТФ (аденозин-5`-трифосфата)
АДФ + Фн → АТФ
ΔG0=31,4 кДж/моль
КПД биологического окисления глюкозы равен:
С учетом физиологических составляющих КПД ≈60%
Окисление глюкозы – экзергоническая реакция. Синтез АТФ – эндергоническая реакция. Энергетически они сопряжены
Слайд 39 Окислительный распад жирных кислот – второй источник (после
углеводов) энергии в организме. Этот процесс локализован в митохондриях.
Жирные
кислоты образуются из жиров при действии тканевых ферментов липаз.Слайд 40 В заключительной стадии под влиянием фермента кетотиолазы образуются
ацетилкоэнзим и, новая молекула коэнзима А, вновь активированная жирной
кислотой, но укороченная на 2 атома углерода.На 5 стадий ΔG0=-11,4 ккал.
При биосинтезе жиров – обратное направление.
Взаимосвязь этих 2-х основных процессов обмена имеет важное значение для баланса энергетических затрат организма
