Рассмотрим реакцию гидролиза АТФ : ATP + H20 → ADP + Pi Изменение свободной энергии (энергии Гиббса) - это важная термодинамическая характеристика реакционной системы. Определяется изменение свободной энергии в реальных условиях согласно следующему уравнению: G = G° + 2,3RTlog10 [ADP|[Pi]/[ATP] где концентрации выражены в молях, R - газовая постоянная = 8,314 Дж/(мольК), T - температура в кельвинах (в условиях задачи 25°С, то есть 298K), G°- изменение стандартной свободной энергии - табличная величина, равная - 30,6 кДж/моль. Каким будет отношение [ADP] : [АТР], когда реакция гидролиза достигнет равновесия, то есть изменение свободной энергии будет равняться нулю? Примите [Pi] = 10мМ. Пожалуйста, будьте аккуратны с единицами измерения. Ответ приведите с точностью до целых ,укажите только количество миллионов в отношении с концентрацией для решения Вам может понадобиться свойства логарифмов logaBlogaC=logaBC

Question 1

Задача Задача №2146143

А

Аноним

08 ноября 2024 12:16 · публичный вопрос

А

Аноним 08 ноября 2024 12:16

Рассмотрим реакцию гидролиза АТФ : ATP + H20 → ADP + Pi Изменение свободной энергии (энергии Гиббса) - это важная термодинамическая характеристика реакционной системы. Определяется изменение свободной энергии в реальных условиях согласно следующему уравнению: G = G° + 2,3RTlog10 [ADP|[Pi]/[ATP] где концентрации выражены в молях, R - газовая постоянная = 8,314 Дж/(мольК), T - температура в кельвинах (в условиях задачи 25°С, то есть 298K), G°- изменение стандартной свободной энергии - табличная величина, равная - 30,6 кДж/моль. Каким будет отношение [ADP] : [АТР], когда реакция гидролиза достигнет равновесия, то есть изменение свободной энергии будет равняться нулю? Примите [Pi] = 10мМ. Пожалуйста, будьте аккуратны с единицами измерения. Ответ приведите с точностью до целых ,укажите только количество миллионов в отношении с концентрацией для решения Вам может понадобиться свойства логарифмов logaBlogaC=logaBC

Answer

Для того чтобы найти отношение концентраций [ADP] : [ATP] при равновесии, когда изменение свободной энергии (ΔG) равно нулю, мы можем использовать данное уравнение:

\[ G = G^\circ + 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) \]

Находим, когда \( G = 0 \):

\[ 0 = G^\circ + 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) \]

Переписываем:

\[ 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = -G^\circ \]

Вставляем известные значения:

\( G^\circ = -30.6 \, \text{кДж/моль} = -30600 \, \text{Дж/моль} \)
\( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль \cdot К)} \)
\( T = 298 \, \text{K} \)

Подставим в уравнение:

\[ 2.3 \cdot 8.314 \cdot 298 \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = 30600 \]

Сначала вычислим:

\[ 2.3 \cdot 8.314 \cdot 298 \approx 5705.38 \]

Теперь подставим это значение:

\[ 5705.38 \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = 30600 \]

Найдем логарифм:

\[ \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = \frac{30600}{5705.38} \approx 5.36 \]

Теперь возведем в степень 10, чтобы найти отношение:

\[ \frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]} = 10^{5.36} \]

Вычисляем \( 10^{5.36} \):

\[ 10^{5.36} \approx 229,000 \]

Так как \( [Pi] = 10 \, \text{мМ} = 0.01 \, \text{моль/дм}^3 \), подставим это значение:

\[ \frac{[ADP] \cdot 0.01}{[ATP]} = 229000 \]

Тогда:

\[ [ADP] = 229000 \cdot [ATP] / 0.01 = 22900000 \cdot [ATP] \]

Теперь вычислим отношение:

\[ \frac{[ADP]}{[ATP]} = 22900000 \]

Таким образом, искомое отношение [ADP] : [ATP] равно \( 22900000 \), или можно упростить до:

22900000 : 1

Даём ответ с точностью до целых миллионов:

Ответ: 22900000 (отношение [ADP] : [ATP]).

Question 2

Рассмотрим реакцию гидролиза АТФ : ATP + H20 → ADP + Pi Изменение свободной энергии (энергии Гиббса) - это важная термодинамическая характеристика реакционной системы. Определяется изменение свободной энергии в реальных условиях согласно следующему уравнению: G = G° + 2,3*R*T*log10 [ADP|[Pi]/[ATP] где концентрации выражены в молях, R - газовая постоянная = 8,314 Дж/(моль*К), T - температура в кельвинах (в условиях задачи 25°С, то есть 298K), G°- изменение стандартной свободной энергии - табличная величина, равная - 30,6 кДж/моль. Каким будет отношение [ADP] : [АТР], когда реакция гидролиза достигнет равновесия, то есть изменение свободной энергии будет равняться нулю? Примите [Pi] = 10мМ. Пожалуйста, будьте аккуратны с единицами измерения. Ответ приведите с точностью до целых ,укажите только количество миллионов в отношении с концентрацией для решения Вам может понадобиться свойства логарифмов logaB*logaC=logaB*C

Answer

Для того чтобы найти отношение концентраций [ADP] : [ATP] при равновесии, когда изменение свободной энергии (ΔG) равно нулю, мы можем использовать данное уравнение: \[ G = G^\circ + 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) \] Находим, когда \( G = 0 \): \[ 0 = G^\circ + 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) \] Переписываем: \[ 2.3 \cdot R \cdot T \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = -G^\circ \] Вставляем известные значения: - \( G^\circ = -30.6 \, \text{кДж/моль} = -30600 \, \text{Дж/моль} \) - \( R = 8.314 \, \text{Дж/(моль \cdot К)} \) - \( T = 298 \, \text{K} \) Подставим в уравнение: \[ 2.3 \cdot 8.314 \cdot 298 \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = 30600 \] Сначала вычислим: \[ 2.3 \cdot 8.314 \cdot 298 \approx 5705.38 \] Теперь подставим это значение: \[ 5705.38 \cdot \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = 30600 \] Найдем логарифм: \[ \log_{10}\left(\frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]}\right) = \frac{30600}{5705.38} \approx 5.36 \] Теперь возведем в степень 10, чтобы найти отношение: \[ \frac{[ADP] \cdot [Pi]}{[ATP]} = 10^{5.36} \] Вычисляем \( 10^{5.36} \): \[ 10^{5.36} \approx 229,000 \] Так как \( [Pi] = 10 \, \text{мМ} = 0.01 \, \text{моль/дм}^3 \), подставим это значение: \[ \frac{[ADP] \cdot 0.01}{[ATP]} = 229000 \] Тогда: \[ [ADP] = 229000 \cdot [ATP] / 0.01 = 22900000 \cdot [ATP] \] Теперь вычислим отношение: \[ \frac{[ADP]}{[ATP]} = 22900000 \] Таким образом, искомое отношение [ADP] : [ATP] равно \( 22900000 \), или можно упростить до: **22900000 : 1** Даём ответ с точностью до целых миллионов: Ответ: 22900000 (отношение [ADP] : [ATP]).