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    生化小课 | 生物学中的能量偶联反应

    生物能量学(研究生命系统中的能量转换)的核心问题是如何将来自燃料代谢或光捕获的能量与细胞需要能量的反应相耦合。关于能量耦合,可以考虑一个简单的机械示例,如图1-26a所示。斜面顶部的物体因其高度而具有一定的势能。它倾向于沿着平面滑下,在接近地面时失去其位置势能。当一个合适的绳子和滑轮装置将坠落的物体与另一个较小的物体相连时,较大物体的自发向下运动可以将较小物体抬起,完成一定量的功。可用于做功的能量是自由能的变化(free-energy change),即ΔG;这总是比理论释放的能量少一些,因为有些能量会以摩擦热的形式散失。较大物体的高度越大,物体向下滑动时释放的能量(ΔG)越大,可以完成的功也越大。较大的物体能使较小的物体下滑,只是因为在一开始,较大的物体就远离了它的平衡位置:它在某个较早的时候被抬高到地面之上,这个过程本身就需要输入能量。

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