Die Zelle als offenes System
Die Zelle wird im Allgemeinen aus thermodynamischer Sicht als offenes System bezeichnet. Das offene System betreibt mit seiner Umgebung Stoffaustausch und Energieaustausch.
In dem System Zelle werden ständig Produkte entzogen und notwendige Edukte zugeführt. Durch den ständigen Zufluss bzw. Abfluss von Molekülen und damit Energie kann sich kein chemisches Gleichgewicht einstellen. Erst mit dem Tode kommt dieser Prozess zum Stillstand.
Merke
Zelle: offen für Energie- und Stoffaustausch
ATP = Adenosintriphosphat – Das energetische Kleingeld
ATP spielt dabei eine wesentliche Rolle als energetisches Kleingeld und Verknüpfer zwischen energieliefernden und energieverbrauchenden Reaktionen. Die enzymatische Hydrolyse von ATP zu ADP (Adenosindiphosphat) bringt der Zelle Energie - um genau zu sein 32 kJ/mol.
Ein bisschen chemische Thermodynamik für Biologen
Auch für stoffwechselbiochemische Reaktionen spielen die vier Zustandsgrößen und die Regeln der Thermodynamik eine Rolle.
1) Enthalpie: Reaktionswärme
2) Entropie: Maß für die Unordnung in einem System
3) Freie Enthalpie: Reaktionsenergie
4) Innere Energie: Dem System innewohnende Gesamtenergie in den Bindungen aller chemischen Moleküle
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