Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985

Биоэнергетика и метаболизм
ATP-Цикл и биоэнергетика клетки
Изменения стандартной свободной энергии химических реакций аддитивны

Рассмотрим две последовательно протекающие химические реакции:

Каждая из этих реакций характеризуется определенной константой равновесия и определенным изменением стандартной свободной энергии, ∆G⁰'₁ и ∆G⁰'₂. Поскольку эти две химические реакции протекают последовательно одна за другой, мы можем исключить компонент В и записать суммарную реакцию в виде

А → С.

Суммарная реакция также имеет свою константу равновесия, и, следовательно, для нее можно рассчитать изменение стандартной свободной энергии ∆G⁰'_S. Это подводит нас к очень важному свойству изменений стандартной свободной энергии. Оказывается, величины ∆G⁰' последовательно протекающих химических реакций аддитивны. Изменение стандартной свободной энергии суммарной реакции А → С, которое мы обозначили через ∆G^0'_S равно алгебраической сумме изменений стандартной свободной энергии двух ее отдельных стадий, т.е. величин ∆G⁰'₁ и ∆G⁰'₂.

Это соотношение крайне важно, поскольку оно дает возможность легко вычислять изменения стандартной свободной энергии для различных последовательностей метаболических реакций. Например, при расщеплении гликогена в мышцах (о котором будет идти речь в следующей главе) протекают две последовательные реакции:

Уравнение суммарной реакции имеет вид

Глюкозо-1-фосфат →

→ Фруктозо-6-фосфат.

Изменение стандартной свободной энергии этой реакции можно определить как алгебраическую сумму величин ∆G⁰' последовательных стадий:

∆G⁰'_S = - 1,74 + (+ 0,40) =

= - 1,34 ккал/моль.

Часто оказывается возможным вычислить изменение стандартной свободной энергии ∆G⁰' для какой-либо реакции даже в том случае, когда константа истинного равновесия этой реакции нам не известна. Это можно сделать, если удастся связать исследуемую реакцию с какой-нибудь другой реакцией (для которой известна величина ∆G⁰') и определить константу равновесия суммарной реакции