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Gami (Fach) / Lektion 1 (Lektion)
- Bedeutung von Thermodynamik für Biologen? Voraussagen über Reaktionen, die bei konstanter Temperatur und konstantem Druck ablaufen zb Erklärung der Konkurrenz zwischen verschiedenen Bakteriengruppen; Unterschiedliche Energieausbeuten bei Nutzung des gleichen Substrats Erklärung des Wasserstofftransfers zwischen bakteriellen Spezies („Interspecies hydrogen transfer“) →besonders für Bakterien des Darms von Bedeutung Energetische Betrachtungsweise besonders für Anaerobier von Bedeutung, da im Zuge dieser Prozesse generell wenig Energie gewonnen wird
- Bedeutung von ∆G freie Energie = chemisches Potential = freie Enthalpie In einem betrachteten System: bei konstem Druck bei konstanter Temperatur G für Gibbsche freie Energie ∆G ist ein Maß für die Energie, die maximal als nutzbringende Arbeit der chemischen Reaktion gewonnen werden kann 1. ∆G < O Reaktion kann spontan ablaufen „exergonisch“ 2. ∆G = O Reaktion kann nicht ablaufen, da die Reaktanden im thermodynamischen Gleichgewicht sind 3. ∆G > O Reaktion kann in der angegebenen Richtung nicht ablaufen „endergonisch“ Wenn unter gegebenen Bedingungen eine Reaktion A + B → C + D endergonisch ist (z. B. ∆G = +5 kJ/mol), Die Bedeutung von ∆G dann muss die umgekehrte Reaktion C + D → A + B exergonisch sein (-5 kJ/mol).
- exergon und endergon exergon Reaktionen, die spontan ablaufen --> wenn in deren Verlauf die freie Enthalpie G abnimmt, also wenn ΔG ein negatives Vorzeichen hat endergon Endergone Reaktionen laufen nicht freiwillig ab, ΔG hat ein positives Vorzeichen. Diese Reaktion kann nur dann realisiert werden, wenn sie an andere, exergone Prozesse gekoppelt wird -> meist die Hydrolyse von ATP Systeme streben stets dem Gleichgewichtszustand zu, weil hier die freie Enthalpie G den minimalen Wert (besser Betrag) annimmt. Hat ein System sein Gleichgewicht erreicht, verändern sich die Konzentrationen der Reaktionspartner nicht mehr, weil G auf keinem Weg weiter verringert werden kann, und es gilt ΔG = 0. Reaktionen lassen sich energetisch koppeln
- Enährungstypen von Bakterien? autotroph = Verwendung anorganischer C-Quellen; v. a. Co2 -->liegen in ox. Zustand vor und müssen zunächst red. werden, um dem Aufbau von Biomasse dienen zu können Ihr Kohlenstoff-Stoffwechsel ist von anderen Organismen unabh. Phototrophe Organismen verwenden Elektromagnetische Energie (Licht) um bspw. Photosynthese zu betreiben chemotroph Chemotrophie Organismen nutzen chemische Energie ( Pilze, alle Tiere) Energiegewinnung durch fermentativen EN Stoffwechsel oder oxidativen EN Stoffwechsel (oxidative Phosphorylierung) Chemoheterothoph -->allgem. sind 2 Energieformen für Organismen nutzbar (chemische und elektromagnetische) Verwendung organischer Kohlenstoffquellen, die in red. Form vorliegen und ohne großen Energieaufwand in körpereigenes Material umgewandelt werden können. Dabei fermentativer oder oxidativer EN Stoffw.
- Enährungstypen von Bakterien? autotroph = Verwendung anorganischer C-Quellen; v. a. Co2 -->liegen in ox. Zustand vor und müssen zunächst red. werden, um dem Aufbau von Biomasse dienen zu können Ihr Kohlenstoff-Stoffwechsel ist von anderen Organismen unabh. Phototrophe Organismen verwenden Elektromagnetische Energie (Licht) um bspw. Photosynthese zu betreiben chemotroph Chemotrophie Organismen nutzen chemische Energie ( Pilze, alle Tiere)-> Energiegewinnung durch fermentativen EN Stoffwechsel oder oxidativen EN Stoffwechsel (oxidative Phosphorylierung) Chemoheterothoph -->allgem. sind 2 Energieformen für Organismen nutzbar (chemische und elektromagnetische) chemoorganothroph Verwendung organischer Kohlenstoffquellen, die in red. Form vorliegen und ohne großen Energieaufwand in körpereigenes Material umgewandelt werden können. Dabei fermentativer oder oxidativer EN Stoffw. chemolithotroph
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