المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
تعقير الفلفل
2024-12-03
التوزيع الجغرافي لمعدل الضغط الجوي السنوي Annual Pressure Distribution
2024-12-03
توزيع الضغط الجوي في شهر كانون الثانيThe Pressure Distribution in January
2024-12-03
صفات جودة ثمار الفلفل
2024-12-03
الرياح العامة General Wind
2024-12-03
تناقص الحرارة الذاتي Laps Rate
2024-12-03

استحباب تشييع الجنائز.
20-1-2016
كيف تربي اولادك ؟
27-3-2017
حد الفرزدق يحرر البنات
2-2-2018
تننفيذ الألواح العازلة
2023-07-27
الظروف البيئية لزراعة محصول القمح – التربة
11-5-2021
النيتروجين في الغلاف الجوي Nitrogen in the atmosphere
2023-10-12


Creating and Maintaining Order Requires Work and Energy  
  
2066   02:12 مساءاً   التاريخ: 26-7-2016
المؤلف : David L. Nelson, Michael M. Cox
الكتاب أو المصدر : Lehninger Principles of Biochemistry 6th ed 2012
الجزء والصفحة : 6th ed -p23
القسم : علم الكيمياء / الكيمياء الحياتية / مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 2023-11-25 1077
التاريخ: 17-12-2015 1846
التاريخ: 7-7-2018 3293
التاريخ: 2024-05-18 636

Creating and Maintaining Order Requires Work and Energy

  DNA, RNA, and proteins are informational macromolecules. In addition to using chemical energy to form the covalent bonds between the subunits in these polymers, the cell must invest energy to order the subunits in their correct sequence. It is extremely improbable that amino acids in a mixture would spontaneously condense into a single type of protein, with a unique sequence. This would represent increased order in a population of molecules; but according to the second law of thermodynamics, the tendency in nature is toward ever-greater disorder in the universe: the total entropy of the universe is continually increasing. To bring about the synthesis of macromolecules from their monomeric units, free energy must be supplied to the system (in this case, the cell). The randomness or disorder of the components of a chemical system is expressed as entropy, S.

  Any change in randomness of the system is expressed as entropy change, ΔS, which by convention has a positive value when randomness increases. J. Willard Gibbs, who developed the theory of energy changes during chemical reactions, showed that the freeenergy content, G, of any closed system can be defined in terms of three quantities:

J. Willard Gibbs,

1839–1903

enthalpy, H, reflecting the number and kinds of bonds; entropy, S; and the absolute temperature, T (in degrees Kelvin). The definition of free energy is G = H - TS. When a chemical reaction occurs at constant temperature, the free-energy change, ΔG, is determined by the enthalpy change, ΔH, reflecting the kinds and numbers of chemical bonds and noncovalent interactions broken and formed, and the entropy change, ΔS, describing the change in the system’s randomness:

ΔG  = ΔH _ T ΔS

   A process tends to occur spontaneously only if ΔG is negative. Yet cell function depends largely on molecules, such as proteins and nucleic acids, for which the free energy of formation is positive: the molecules are less stable and more highly ordered than a mixture of their monomeric components. To carry out these thermodynamically unfavorable, energy-requiring (endergonic)  reactions, cells couple them to other reactions that liberate free energy (exergonic reactions), so that the overall process is exergonic: the sum of the freeenergy changes is negative. The usual source of free energy in coupled biological reactions is the energy released by hydrolysis of phosphoanhydride bonds such as those in adenosine triphosphate (ATP; Fig. 1–25). Here, each  ℗ represents a phosphoryl group:

  When these reactions are coupled, the sum of ΔG1 and ΔG2 is negative—the overall process is exergonic. By this coupling strategy, cells are able to synthesize and maintain the information-rich polymers essential to life.

FIGURE 1–25 Adenosine triphosphate (ATP). The removal of the terminal phosphoryl group (shaded pink) of ATP, by breakage of a phosphoanhydride bond, is highly exergonic, and this reaction is coupled to many endergonic reactions in the cell .




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .