I zasada termodynamiki jest zasadją zachowania energi. W każdym procesie całkowita ilość energi systemu wraz z otoczeniem pozostaje stała Chociaż energia ani nie powstaje ani nie ulega zniszczeniu w danym procesie to mogą zachodizć transformacje jednej formy w inną na przykład energia chemiczna może być zamieniana na energię cieplną radiacyjną elektryczną łub mechaniczną Z II zasady wynika że w każdym procesie entropia czyli nieuporządkowanie systemu wraz z otoczeniem zwiększa się aż do osiągnięcia rónowagi w punkcjie
Inaczej mówiąc fundamentalną siłą napędową wszystkich procesów chemicznych i fizycznych jest tendencja do wzrosut entropi uniwersum.
Żywe systemy są otwarte, zatem wymieniają energię z otoczeniem. Potrzebna jest funkcja która połączy zmiany energii i entropi do określenia kierunku i równowagi reakcji chemicznych jest kilka takich wfunkcji
najważniejsza dla biochemii jest
energia swobodna gibbsa (G) ta forma energii jest dolna do wykonania pracy... delta G=delta H-TdeltaS
delta G energii swoboddnej systemu w czasie jrekaji w stałej temperaturze i ciśnieniu
delta H jest zmianą entalpii (ciepła)
delta S jest zmianą entropii dla danej reakcji
dla rekcji A+B<-> C+D
delta G 0 jest energią swodobną dla rekcji w warunkach standardowych w stężoeniu IM 1 atm dla gazów wszystkich
delta G=delta GO +RTln([C][D]:[A][B])
możemy obliczyć zmianę energi swobodnej dla reakcji w króej stężenia są rożne od jednomolowego
Jeśli reakcja będzie przebiegać w kierunku równowagi to energia swobodna systemu będzie się zmniejszać i to jest ten proces w którym teoretycznie może zostać wykonana praca
0=deltaG0-RTln([C] [D]:[A][B])
Standardowa zmiana energi swoodnej delta GO dennej reakcji chemicznej
To delta G określa czy reakcja chemiczna będzie przebiegać w żadanym kierunku przy określonych stężeniach regetów
Może ona przebiegać tylko wtedy gdy delta G ma znak ujemny z drugiej strony rekaja chem Może przy ujemnej (w tablicach) w specjalnych warunkach np. w komórce
dla reakcji glukozo 1 fosforan *-*■ glukozo 6 fosforan normalnie w lewo egzoergiczna
delta GO zależy tyko od warunków początkowych systemu nie od drogi użytej do przejścia od warunków początkowych do kortowych daje tylko informacje o potnataniczności a nie o szybkości
można przeprowadzić rekcje przebiegającą niespontanicznie sprzęgając ją z rekcją spotnatniczą bo
jeśli zsumuje się delta G zero obu rekacji będzie ujemne
wspólny pośrednik - produkt reakcji pierwszej i substrat rekcji drugiej
oksydaza cytochromowa wykorzystuje energię pochodzącą z redukcji jej kofaktorów do transportu