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Chapter 4

York University Biology 1000 Chapter 4 Enzymes Notes.docx

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Department
Biology
Course
BIOL 1000
Professor
Angelo Belcastro
Semester
Fall

Description
Chapter 4: Enzymes • Enzymes are used to speed up reactions • Come from the family of catalysts  • Phosphates: catalyze removal of phosphate groups  • Work: move objects in opposing directions, friction, gravity, pressure, push chemical reactions to  completion • Energy: ability to do work  4.1a  Different States/ forms of Energy  • energy can be transformed from one form to the other • a battery converts chemical energy into electrical energy then into light and heat  • kinetic energy: energy possessed by object that is in motion • Potential Energy: stored energy due to objects location or chemical structure o ex. Atoms in glucose arranged in specific order 4.1b Laws of Thermodynamics  • study of energy transfer  • System: object being studied  • Surroundings: everything outside of the system • Universe: total of the system and surroundings o Isolated system: does not exchange energy with surroundings o Closed system: exchange energy but not matter, such as earth and sun  4.1c First Law Of Thermodynamics  Energy can only be transformed, not created or destroyed • Principal of conversion of energy  • Ex. Niagara falls : water at top holds potential energy ▯ kinetic, when it falls to the bottom ▯ heat, sound,  mechanical  4.1d Second Law  Energy Transformation increases disorder  • Each time energy is transformed, it is lost and unavailable for work  • Usually lost to surroundings  • Glucose: only 40% of energy is used for metabolism • The increase in randomness in the universe is called entropy  o The total disorder of a system and its surroundings always increases o Naturally systems move towards entropy  • Energy transfers not 100% efficient  4.1e Life arranged in nonrandom order • Life has the ability to make complex things out of much simpler ones • Life takes energy to maintain low entropy  • THERMODYNAMICALLY open system in living cells  o Exchange energy and matter with surroundings • Energy is used for: o Maintenance  o Energy  o New cell growth o Repairs • Entropy is naturally suppose to increase with time 4.2a • Spontaneous Reactions: chemical, physical reaction that will occur without the input of energy  o there is no rate • 2 factors help determine whether a reaction is spontaneous  o 1) change in energy content of system o 2) change in entropy • Reaction is spontaneous if: • 1) Products potential energy less than the reactants potential energy • Endothermic: products H> Reactants H • Exothermic: Reactants H> Products H • Ice melting is a spontaneous reaction • 2) Products less ordered than reactants • Entropy (s) of products > S of reactants  4.2b Change in Free Energy • Portion of systems energy available to do work is called Free Energy (G) • In cells free energy accomplishes chemical, physical, work involved in movement, and molecule  synthesis • Delta G must be negative for reaction to be spontaneous • Products G 
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