hrvatski

Šaputanje na jastuku

Svakog proljeća svjedoci smo prividnog termodinamičkog čuda. Iz crne zemlje natopljene kišom i zagrijane suncem proklija neizmjerna porodica izdanaka. Tijekom toga čuda različite tvari iz tla pretvaraju se u potpuno razvijene vlati trave, a svaka vlat je prekrasno organizirana, izrazito učinkovita, kemijska tvornica. Čitav je proces spontan. Poznavanje termodinamike nužno je za tumačenje boienergetike. Zahvaljujući Hansu Betheu znamo da je za reakciju 4H &#8594 ; He + 2e- + 2e+ ; &#916 ; H = -2, 5 &#8729 ; 10 na 9 kJ mol-1 Godišnje od Sunca na Zemlju stiže 4 &#8729 ; 10 na 21 kJ energije. Za godišnju proizvodnju glukoze biljke uporabe jednu tisućinu toga iznosa (4 &#8729 ; 10 na 18 kJ). Svi čovjekovi strojevi potroše godišnje ~1, 6 &#8729 ; 10 na 17 kJ energije. Iskoristivost energijskih izjmena (promjena) tijekom kemijskih procesa kojima biljke održavaju život otprilike je 100 puta veća nego ukupna iskoristivost energije u strojeva. Zbog toga je proučavanje bioenergetike izuzetno važno. Kemijske promjene koje omogućuju održavanje života mehanicistički su složene, a pojedinačne kemijske reakcije uglavnom sparene (spregnute, povezane, eng. coupled). Suštinu sparenih reakcija lako je izučiti na jednostavnijim primjerima iz anorganske kemije (oksidacija kobaltovog(II) iona vodikovim preoksidom uz hidrogenkarbonatni ion ili oksidacija jodid iona s bakrovim(II) ionom). U srži prijenosa energije u biološkom sustavu jedinstven je par strukturno složenijih spojeva ; ATP i ADP. Hidroliza ATP-a u ADP i HPO42- (&#916 ; G = -30 kJ mol-1), temelj je gotovo svih izmjena energije tijekom procesa uređivanja i izgradnje organizma. Reakcije molekula složenih struktura moguće je strukturno jednostavno opisati promjenama strukturnih karakteristika jednostavnih molekula.

sparene reakcije; biološki sustavi

nije evidentirano