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 №2146146

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 \([ADP] : [ATP]\) в условиях равновесия, мы можем воспользоваться уравнением изменения свободной энергии, установленным в условии задания:

G = G° + 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) При равновесии значение G будет равно нулю: 0 = G° + 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Отсюда следует: -G° = 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Теперь подставим известные значения в формулу. Сначала преобразуем G° из кДж/моль в Дж/моль: G° = -30.6 кДж/моль = -30600 Дж/моль Затем подставим известные значения: -(-30600) = 2,3 * 8.314 * 298 * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Рассчитаем коэффициенты: 2,3 * 8.314 * 298 = 2,3 * 2477.572 = 5700.1716 Теперь запишем уравнение в следующем виде: 30600 = 5700.1716 * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Теперь разделим обе стороны на 5700.1716: log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) = \frac{30600}{5700.1716} \approx 5.366 Теперь найдем действие со стороны логарифма: \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) \approx 10^{5.366} \approx 232,14 \cdot [ATP]\] Теперь мы знаем, что \([Pi] = 10 \, \text{мМ} = 0.01 \, \text{моль/л}\):

\([\frac{ADP}{[ATP]}] = \frac{232,14 \cdot [ATP]}{[ATP] \cdot 0.01} = 23214\)

Итак, отношение \([ADP] : [ATP]\):

\([\frac{ADP}{ATP}] = 23214 : 1\)

Чтобы выразить это отношение в миллионах, разделим на 1 миллион:

\[\frac{23214}{1000000} \approx 0,023214 \]

Умножаем на 1000000:

Мы можем сказать, что в 1 миллионе \(ADP\) примерно 23214 мкм.

Таким образом, итоговый ответ с точностью до целых: отношение \( [ADP] : [ATP] \approx 23214 \, : \, 1\).

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 \([ADP] : [ATP]\) в условиях равновесия, мы можем воспользоваться уравнением изменения свободной энергии, установленным в условии задания: G = G° + 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) При равновесии значение G будет равно нулю: 0 = G° + 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Отсюда следует: -G° = 2,3 * R * T * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Теперь подставим известные значения в формулу. Сначала преобразуем G° из кДж/моль в Дж/моль: G° = -30.6 кДж/моль = -30600 Дж/моль Затем подставим известные значения: -(-30600) = 2,3 * 8.314 * 298 * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Рассчитаем коэффициенты: 2,3 * 8.314 * 298 = 2,3 * 2477.572 = 5700.1716 Теперь запишем уравнение в следующем виде: 30600 = 5700.1716 * log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) Теперь разделим обе стороны на 5700.1716: log10 \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) = \frac{30600}{5700.1716} \approx 5.366 Теперь найдем действие со стороны логарифма: \([\frac{ADP \cdot [Pi]}{[ATP]}\]) \approx 10^{5.366} \approx 232,14 \cdot [ATP]\] Теперь мы знаем, что \([Pi] = 10 \, \text{мМ} = 0.01 \, \text{моль/л}\): \([\frac{ADP}{[ATP]}] = \frac{232,14 \cdot [ATP]}{[ATP] \cdot 0.01} = 23214\) Итак, отношение \([ADP] : [ATP]\): \([\frac{ADP}{ATP}] = 23214 : 1\) Чтобы выразить это отношение в миллионах, разделим на 1 миллион: \[\frac{23214}{1000000} \approx 0,023214 \] Умножаем на 1000000: Мы можем сказать, что в 1 миллионе \(ADP\) примерно 23214 мкм. Таким образом, итоговый ответ с точностью до целых: отношение \( [ADP] : [ATP] \approx 23214 \, : \, 1\).