Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Зависимость скорости реакции от концентрации. Молекулярность элементарного акта реакции. Порядок реакции. Кинетические уравнения реакций первого и нулевого порядков. Период полупревращения
Молекулярность реакции определяется числом частиц, принимающих участие в элементарном акте столкновения. Реакции бывают мономолекулярными, би- и тримолекулярными. Вероятность столкновения трех частиц одновременно очень мала, четырехмолекулярные реакции неизвестны. Примером мономолекулярной реакции является: СH3-N=N-CH3 → C2H6 + N2; бимолекулярной: H2 + I2 → 2HI. Общий порядок реакции определяется как сумма показателей степеней концентраций в кинетическом уравнении реакции: V = k[A]a[B]b. Порядок реакции находят экспериментальным путем. Он может быть нулевым, целочисленным или дробным. Если одно из реагирующих веществ находится в большом избытке, т.е. его концентрация практически не меняется, то порядок реакции по этому веществу равен нулю (нулевой порядок, V = kс0 = k). Примером такой реакции является инверсия водного раствора сахарозы: С12Н22О11 + Н2О ↔ С6Н12О6 + С6Н12О6, глюкоза фруктоза в которой концентрация Н2О очень высока и в процессе реакции практически не изменяется, [Н2О] = const. Порядок реакции по воде является нулевым (n=0), а по сахарозе, как установлено экспериментально, первым. Общий порядок реакции равен n + m = 0 + 1 = 1 (V = kc). Кинетическое уравнение имеет вид: V = k [С12Н22О11]. Примером реакции второго порядка (V = kc2) является H2 + I2 → 2HI; V = k [H2][ I2]; n + m = 1 + 1 = 2. Примерами биохимических реакций нулевого порядка служат ферментативные процессы, при которых субстрат находится в избытке, а количество фермента ограниченно. Реакциями первого порядка среди биохимических являются конечные стадии ферментативных процессов, реакции антигенов с антителами, изомерного превращения, гидролиза и т.д. Реакции, имеющие порядок больше чем два, среди биохимических процессов не встречаются. Порядок реакции (экспериментальная величина) определяет зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ, а молекулярность (теоретическая величина) дает молекулярно-кинетическую характеристику процесса. Численно для простых (элементарных) реакций молекулярность и порядок совпадают. В кинетике часто пользуются понятием период полупревращения τ1/2. Периодом полупревращения называют время, необходимое для того, чтобы прореагировала половина исходного количества вещества.
Период полупревращения используют также для характеристики процессов радиоактивного распада. И хотя эти процессы не являются химическими (их скорость не зависит от температуры), кинетически они описываются уравнением реакции первого порядка. Характерной особенностью ферментативного катализа является возрастание скорости реакции до определенной постоянной величины (Vmax). Типичная кривая зависимости скорости ферментативной реакции и от концентрации субстрата [S] приведена на рис. 2.2. В 1913 г. Михаэлис и Ментен предложили теорию, объясняющую эту зависимость. Для ферментативного процесса: k1 k3 E + S ES E+P, k2 где Е - фермент; S - субстрат; ES - промежуточный фермент-субстратный комплекс; Р - продукт реакции; k1, k2, k3 - константы скоростей соответствующих реакций.
Vmax
Vmax/2
Km [S] Рис. 2.2. Зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата
Km = (k2 + k3)/ k1 - константа Михаэлиса. На практике пользуются Vmax, т.е. скоростью, с которой реагирует фермент, полностью находящийся в виде комплекса ES. Если V0 = Vmax/2, то Km = [S] т.е.: значение константы Михаэлиса численно равно концентрации субстрата, при которой скорость реакции составляет половину максимальной. Кинетическая константа k3 в уравнении Vmax = k3[E0] называется числом оборотов фермента; она показывает число молекул субстрата, которое превращается в продукт реакции в условиях, когда весь фермент находится в составе фермент-субстратного комплекса. Величина константы Михаэлиса зависит от значения рН, температуры, природы субстрата и т.д. Ее значения, которые приводятся наряду с Vmax и числом оборотов фермента, являются количественные параметром ферментативной реакции при определенных условиях. Уравнение Михаэлиса-Ментен: V = Vmax×[S]/(Km+[S]) Закономерности химической кинетики используют в фармакокинетике и токсикокинетике, изучающих скорости действия и выведения из организма соответственно лекарственных средств и ядов. Обычный путь действия лекарственного средства в организме можно рассматривать как последовательность двух процессов: всасывания из желудка в кровь (характеризуется константой всасывания kв) и выведения (элиминации) из крови в мочу (характеризуется константой выведения kэ).
Кинетика изменения массы лекарственного средства в желудке mж, в крови mк и в моче mм описывается системой трех дифференциальных уравнений, решаемой графически; на основании этого прогнозируют лечебную дозу лекарства m0 и время принятия очередной дозы.
|
|||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 344; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.137.161.251 (0.009 с.) |