问答题
血液中含有约0.1mol/L的Cl-,脑组织含有约0.04mol几的Cl-。试计算:
【正确答案】一个物质的分子或离子从膜的一侧(浓度为C1)向膜的另一侧(浓度为C2)移动时,所引起的标准自由能变化,可用下面的公式来表示:
ΔG=-2.3RTlgK平+2.3RTlg(C2/C1)
简单扩散过程的K平值为1,即当扩散平衡时,细胞膜两侧溶质的浓度相等。因此,在非平衡状态下,溶质从第一侧向第二侧移动时所引起的ΔG变化可以写成:
ΔG=2.3RTlg(C2/C1)
上式表示的是稀释自由能或浓缩自由能,即在两种不同浓度下溶质的化学势之差。如果C1大于C2,则ΔG为负值。在表明溶质分子将自发地由浓度C1的区域向浓度为C2的区域移动。活细胞有反抗高浓度梯度而转运和聚集某些化合物的能力,这种转运过程的ΔG显然是正值,因此必须供给能量。这就是说,这种使能量增加的分子转运必须以某种方式与某一放能反应相偶联,才能使总的△G为零或为负值。
Cl-由血液向脑细胞转运时:
ΔG=2.3RTlg(C2/C1)=5696lg(0.04/0.1)=-2.267(kJ/mol)
【答案解析】
【正确答案】脑细胞对抗浓度梯度向外部转运Cl-所消耗的能量:
ΔG=2.3RTlg(C1/C2)=5696lg(0.1/0.04)=+2.267(kJ/mol)
【答案解析】
【正确答案】ATP水解时给出的能量为32.186kJ/mol,
因为32.186/2.267=14.2,所以14Cl-/ATP。
即每摩尔ATP水解放出的自由能可转运14molCl-离子。
【答案解析】