Samenvatting
Summary Metabolism (WBBY058-05)
- Instelling
- Rijksuniversiteit Groningen (RuG)
Detailed summary of all lectures given in the Metabolism course
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 118 pagina's
Voorbeeld 4 van de 118 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Verkoper
Volgen
Voorbeeld van de inhoud
Lecture 1 Introduction, Gibbs energy and glycolysisATP AND GIBBS ENERGY
ATP, carrier of Gibbs energy:
2 high-energy phosphate bonds
Gibbs energy is the driving force:
➢ Second law of thermodynamics: in all spontaneous process Gibbs energy is dissipated at constant
(environmental) temperature and pressure.
➢ Entropy: probability creates a net flow from left to right
➢ Energy: electrical force creates a flow from right to left
WHO WINS?
Who wins?
∆G = ∆U + p ∆V – T ∆S < 0
U = energy, p = pressure, V = volume, T = absolute temperature, S = entropy
Gibbs energy of a biochemical reaction:
Driving force of ATP hydrolysis (ATP → ADP + Pi):
1) Negative charges on phosphate repel each other.
2) Resonance stabilization of inorganic phosphate (Pi).
3) Two molecules are formed from one (entropy).
4) ADP and Pi are stabilized by bound water molecules.
However, it is difficult to calculate ∆G from first principles.
Computing reaction Gibbs energy:
A+BC+D
∆G = ∆G0’ + RT ln ([C]*[D])/([A]*[B])
∆G0’ can be related to the equilibrium constant of the reaction:
∆G0’ = -RT ln Keq
You can derive this equation, because at equilibrium:
∆G = 0 AND [C][D]/[A][B] = Keq
(or memorize it)
Why is ATP a good carrier of Gibbs energy?
ATP hydrolysis ∆G0’ = 30.5 kJ mol-1 (that’s a lot)
➢ ATP hydrolysis has a strong driving force, hence ATP is capable of driving uphill reactions.
➢ There are reactions with even more negative ∆G0’. These are required to recharge the carrier, i.e. drive the
synthesis of ATP from ADP.
➢ ATP is stable in the absence of enzymes.
,∆G and ∆G0’ are additive:
Hexokinase reaction:
ATP hydrolysis: a downhill reaction
Glucose-6P: an uphill reaction
Enzymes couple uphill and downhill reactions:
The production of glucose-6-P would be thermodynamically infeasible without an enzyme to couple it to ATP
hydrolysis.
So enzymes:
➢ Speed up reactions.
➢ Couple thermodynamically uphill and thermodynamically downhill reactions.
SO:
∆G = the real driving force, if this is negative, the reaction proceeds in the forward direction.
➢ If ∆G > 0 → reaction can’t proceed, only in reverse reaction
➢ If ∆G = 0 → reaction is an equilibrium
➢ If ∆G < 0 → reaction proceeds in forward direction
ENZYME KINETICS
Michaelis-Menten kinetics:
If [S] >> KM, then v = Vmax
If [S] = KM, then v = ½ Vmax
A high KM means a low affinity of substrate + enzyme
(v = rate of the enzyme, S = substrate)
Lineweaver-Burk plot:
,This way, you can directly read the Vmax
Competitive inhibitor:
➢ Vmax unchanged (only the rate is lower, eventually it will all reach the same Vmax)
➢ KM increased (= concentration required to reach the ½ Vmax)
GLYCOLYSIS
Glycolysis is a favorite fuel:
Net outcome: -2 ATP + 2*2 ATP = 2 ATP
Did you know that:
➢ Glycolytic enzymes were the first enzymes ever discovered.
➢ 1860: Pasteur proves that fermentation (glucose → ethanol) requires living cells.
➢ 1897: Eduard Buchner proves that fermentation takes place in yeast extracts without living cells (Nobel prize
1907).
➢ 1909-1942: Identification and purification of glycolytic enzymes.
➔ Major paradigm shifts
Glycolysis in cancer research:
PET scan: highly glycolytic tumor lesions.
, Glycolysis in movement science:
➢ Short and intense exercise depends primarily on glycolysis.
➢ Glycolysis can be upregulated 400-fold during a 100m sprint.
Glycolysis:
➢ Glycolysis is the first phase of glucose catabolism.
- Investment: 2 ATP
Gross yield: 4 ATP
Net yield: 2 ATP
➢ Microorganisms have many variants of the canonical Emden-Meyerhof-Parnas
pathway (= glycolysis)
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper lmverhoeven. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €5,99. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53068 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen