Wat moet je weten:
P = druk
V = Volume
T = Temperatuur
n = aantal mol
c = concentratie in M
U = energie in J
S = entropie in J.K-1
Q = warmte
W = arbeid
H = enthalpie
Qv = Warmte bij constant volume
Qp = Warmte bij constante druk
Cp = Molaire warmtecapaciteit in J K-1 mol-1 (toestandsfunctie !!!)
= Ontaarding
d = aantal mol deeltjes
=
H+ = elektrochemisch potentiaal verschil
i = chemisch potentiaal
greactie = Gibbs reactie engergie
F = kracht
I = stroom sterkte
G = gibbs energie
Wnuttig = nuttige arbeid
Winput = arbeid erin
Woutput = arbeid geleverd
Greactie = Gibs engergie die vrijkomt bij een reactie
F = energie dissipatie
h = efficientie
Keq = evenwichtsconstante
E = Nernst potentiaal
H+ = proton potentiaal
e- = electron potentiaal
| Warmte uitwisseling | Volume arbeid | Massa uitwisseling | |
| Open | + | + | + |
| Gesloten | + | + | - |
| Adiabatisch | - | + | - |
| Geisoleerd | - | - | - |
Controle oppervlak: grens tussen systeem en omgeving
Toestandsfunctie: Grootheid die alleen afhangt van 1 toestand van het systeem
Intensieve toestandsfunctie: Waarde onafhankelijk van grootte systeem (T en c)
Extensieve toestandsfunctie Waarde evenredig met grootte systeem (V en S)
Balanswet: X = eX + iX
X = verandering van extensieve toestandsfunctie
eX = Import (+) en export (-) in een systeem
iX = Productie (+) en consumptie (-) in een systeem
Stationaire toestand (constant blijven van systeem)
Steady state: X = 0
Evenwicht: X = eX = iX = 0
Behoudswet: iX º 0 daaruit volgt X = eX
(voorbeelden: massa en Energie)
Eerste hoofdwet: iU = 0 dus U = eU
Exotherm proces: proces waarbij warmte aan de omgeving wordt afgestaan.
Vormingsenthalpie: energie die vrijkomt bij het maken van 1 mol stof uit zijn elementen.
Kringproces figuur blz 18 bovenaan.
Molaire warmtecapaciteit is de hoeveelheid warmte die nodig is om de temperatuur van een verbinding 1 graad te laten stijgen bij constante druk.
U = Q +W
volume arbeid: W = -P V
enthalpie: H = U + PV
warmte capaciteit: Hopwarmen = Cp T
Macroscopische toestand: 3 buiten 3 binnen
Microscopische toestand: welke 3 buiten en welke 3 binnen.
Tweede hoofdwet: iS ³ 0 Netto entropie productie voor een systeem is altijd positief.
eS (warmte) = Q/T
Opwarmen maakt meer macroscopische toestanden beschikbaar afkoelen minder.
Entropie effect: voorkeur voor gelijke verdeling
Entropie kracht: T(dS/d) in J.mol-1 = -RTln([H+in]/[H+out]) (van out à in)
Elektrische kracht: F (van in à out)
Netto kracht: entropiekracht - elektrische kracht (out à in)
H+ = F + RTln([H+in]/[H+out])
Electrochemisch potentiaalverschil voor protonen:
PH = -log[H+]
Ln[H+] = -2.303 PH
T iS = - H+ + Wt -P V
S = kb ln
S = nin + sin + nout + sout
Sin = -R ln(Nin/N)
Sout = -R ln(Nout/out)
Nin en nout hoeveelheden deeltjes in mol
G = U +PV -TS
eG = V P - S T + Wt iG = - T iS (£0)
-Woutput = Winput + iG (Gibs engergie transductie)
= - iG/dt
= output / input x 100 %
stof = stof (standaard) + RT ln [stof]
g(standaard)reactie = - RT ln Keq
greactie = -RT ln Keq + RT ln ([produkten]/[reactanten])
een grafie k van G/T tegen 1/T heeft helling H
H+ = (standaard) - RT ln 10pH
E = E(standaard)(Ox/Red) + RT/nF ln([ox]/[red])
gredox = -nF E
ATP + H2O à ADP + Pi
g atphydro = ADP + Pi -ATP
h = H/d = -helling x R
exotherm = warmte wordt afgegeven
endotherm = warmte wordt opgenomen
exergoon = Gibbs engergie wordt gedissipeerd
endergoon = Gibbs energie neemt toe
reactie verloopt spontaan in voorwaardse richting als greactie < 0
reactie verloopt spontaan in terugwaartse richting als greactie > 0
= - greactie
drijvende kracht
covalente binding
- Zeer sterke binding
- Sharing of electrons
- Polair en apolair
- Bv (S-S (zwavelbrug) O=O , C-O N-O etc)
- (laag H- P - C - S- N - O - F - hoog (hoe groter het verschil hoe sterker polariteit))
ionbinding
- Niet zo heel sterk (kapot bij v erwarmen)
- attraction between charged groups)
- Zout brug
- O- en H+ of NA+ en Cl-
Waterstofbrug
- Zwak
- Atrraction between polair molecules
- H20 - H20
Van der waals binding
- Zeer zwak
- Attraction between neutral parts of molecules
- CCL4 (gas) +CCL4 (gas) à CCL4 (liquid)
Hydrofoob effect
- hydrophobic = apolaire delen gaan samen zitten en sluiten water buiten
- hydrofiel = polaire delen en water combineren en trekken elkaar aan
Polariteit van bindingen en relatie met electronegativiteit (mogelijkheid om elektronen aan te trekken)
Lipiden (triacylglycerols)
Vetten (trieacylglycerol) fuctie = storage en insulation en membraan structuur)
Fosfolipiden = funtie structural in membraan
Overall structuur lipiden : polar head (hydrofiel) - glycerol - apolair fatty acids (hydophobic)
Lipide bi-laag (rol H-bruggen maken stable) (wordt bolletje !)
Vloeibaar mozaiek model (lipiden met polaire koppen naar buiten en eiwit kan er mooi tussen zitten)
(engelse termen)
Aminozuren
Overall structuur
Indeling in groepen:
Met ionic group:
- Asp aspartic acid
- Glu glutamic acid
- Lys lysine
- Arg arginine
- His histidine
Met polaire niet ionic group
- Ser serine
- Thr threonine
- Tyr tyrosine
- Cys cysteine
- Asn asparagine
- Gln glutamine
Met non polair groups aliphatic:
- Gly glycine
- Ala alanine
- Val valine
- Leu leucine
- Ile isoleucine
Met non polair groups aromatic:
- Phe phenylalanine
- Trp tryptophan
Met non polair groups others:
- Met methionine
- Pro proline
Peptide binding (tussen C en N met H2O eruit)
Primaire structuur: peptide bindingen (rechte lijn)
Secundaire structuur: backbone waterstofbruggen
Tertiare structuur: zijketen interacties (polair water etc)
Quaternaire structuur Meerdere ketens in 1 eiwit zelfde interacties als bij Tertiare.
Ruggengraat (backbone) = CCONH
Zijketen interacties
-Helix ?
-Helix (twee types) ?
rol H-bruggen bij helix en sheet
factoren die eiwit structuur bepalen (waterstofbruggen, zijketeninteracties
rol G, H en S bij eiwitvouwing / chaperones
eiwit vouwing: kans op conformatie = e(tot de macht) - G(standaard)/RT
Processen:
Glycolysis
Pyruvate oxidation
Citric acid cycle
Respiratory chain
ATP synthase reaction
Flow of Carbon
Input or output of redox energy (linkage to oxidation and reduction)
Use of production of ATP
Koolhydraten (glucose ??)
Lipiden: storage, insulation en membraan structuur
Eiwitten: Structuur en catalyseren
DNA en RNA: information storage
Organische en anorganische kleine moleculen (metabolites)
Cofactor = helpt enzym maar is geen deel van enzym
Prosthetische groep = deel van enzym met speciefieke functie)
Energie cyclus
Fotosynthese
Ademhaling
Mitochondrien
Chloroplasten
Beredenering maximaal aantal ATP per glucose molecuul
Chemiosmotische koppeling
Topologie van de ademhalingsketen en ATP synthase
Intermembraan ruimte
Mitochondriele binnenmembraan / matrix
Lichtreactie
Donkerreactie
Calvin cyclus
Chlorofyl
Foton vangst
Lineair en cyclisch
Elektrontransport
Betekenis cyclische fotofosforylering
Topologie chloroplast
Chemiosmotisch koppeling
ATP
NADPH verbruik Calvin cyclus vergelijking mitochondrien en chloroplasten.