Скоростта на химическата реакция зависи от много фактори, включително естеството на реагентните вещества, концентрацията на реакцията на вещества, температурата, присъствието на катализатори. Разгледайте тези фактори.

1). Естество на реакцията на вещества. Ако има взаимодействие между вещества с йонна връзка, реакцията протича по-бързо, отколкото между веществата със ковалентна връзка.

2.) Концентрация на вещества от реагент. За да има химическа реакция, е необходим сблъсък на молекулите на реакцията на вещества. Това означава, че молекулите трябва да бъдат толкова близо един до друг, така че атомите на една частица да се почувстват върху себе си електрическите полета на другия. Само в този случай ще бъдат възможни електрони и ще бъдат възможни съответните пренареждания на атомите, в резултат на което се образуват молекулите на нови вещества. Така процентът на химични реакции е пропорционален на броя на сблъсъците, който се случва между молекулите, а броят на сблъсъците, на свой ред, е пропорционален на концентрацията на реакцията на вещества. Въз основа на експерименталния материал, норвежки учени Guldberg и Vaug и независимо от тях, руски учени от Бекгот през 1867 г. формулираха основния закон на химическата кинетика - законът за действащите маси (ZDM): при постоянна температура, скоростта на химическата реакция е пряко пропорционална на продукта на концентрациите на реагентните вещества в степента на техните стехиометрични коефициенти. За общ случай:

законът на съществуващите маси има формата:

Записът на закона на активните маси за тази реакция се нарича основното уравнение на кинетичното реакция. По принцип, кинетичното уравнение К е постоянна скорост на реакция, която зависи от естеството на реакционните вещества и температурата.

Повечето химични реакции са обратими. По време на такива реакции техните продукти реагират помежду си за образуването на изходни материали:

Скорост на директна реакция:

Редна скорост на реакцията:

По време на равновесие:

Оттук и законът на активните маси в равновесното състояние поема формата:

където k е константа на реакционната равновесие.

3) Ефекта на температурата върху скоростта на реакцията. Скоростта на химичните реакции, като правило, се увеличава, когато температурата е надвишена. Помислете за това при примера на взаимодействието на водород с кислород.

2N 2 + O 2 \u003d 2N 2

При 20 0 скоростта на реакцията е почти равна на нула и ще отнеме 54 милиарда години, така че взаимодействието да е преминало с 15%. При 500 ° С за образуване на вода, ще се нуждаят 50 минути и при 700 0, реакцията незабавно.

Изявена е зависимостта на скоростта на реакцията при температура владея: С увеличаване на температурата, 10 o скорост на реакцията се увеличава в 2-4 пъти. Правилото на Vant-Hoffa се записва:

4) Влияние на катализаторите. Скоростта на химическата реакция може да се регулира с помощта на катализатори - вещества, които променят скоростта на реакцията и остават след реакцията в постоянно количество. Промяната на скоростта на реакцията в присъствието на катализатор се нарича катализа. Разграничавам положителен (скоростта на реакцията се увеличава) и отрицателен (Скоростта на реакцията намалява) катализа. Понякога катализаторът се образува по време на реакцията, такива процеси се наричат \u200b\u200bавтокаталитичен. Разграничаване на хомогенна и хетерогенна катализа.

За хомогенен Катализаторът на катализатора и реагентите са в една и съща фаза. Например:

За хетерогенни Катализаторът на катализатори и реагентите са в различни фази. Например:

Хетерогенната катализа е свързана с ензимни процеси. Всички химични процеси, протичащи в живите организми, се катализират от ензими, които са протеини с определени специализирани характеристики. В решения, в които идват ензимните процеси, няма типична хетерогенна среда поради липсата на ясно изразена повърхност на фазовия дял. Такива процеси се отнасят за микроереогенна катализа.

Механизмите за изтичане на химически трансформации и техните скорост изследват химическата кинетика. Химическите процеси се срещат във времето с различни скорости. Някои се случват бързо, почти мигновено, отнема много дълго време за потока на другите.

Във връзка с

Реакция на скоростта - процентът на който се консумира реагенти (тяхната концентрация се намалява) или реакционните продукти се образуват в единица обем.

Фактори, които могат да повлияят на скоростта на химическата реакция

Към това ще се появят бързо химичното взаимодействие, следните фактори могат да повлияят:

• концентрация на вещества;
• естеството на реагентите;
• температура;
• присъствието на катализатора;
• налягане (за реакции в газовата среда).

По този начин променя определени условия за потока на химичния процес, е възможно да се повлияе колко бързо ще тече процесът.

В процеса на химическо взаимодействие частиците реагират вещества са изправени един до друг. Броят на такива съвпадения е пропорционален на броя на частиците на веществата в обема на реагиращата смес и следователно пропорционално моларните концентрации на реагентите.

Законът за действащите маси Описва зависимостта на скоростта на реакцията от моларните концентрации на веществата, влизащи във взаимодействие.

За елементарна реакция (A + V → ...) този закон се изразява по формулата:

υ \u003d k ∙ с ∙ s b,

където k е постоянна скорост; C A и C B - моларни концентрации на реагенти, А и В.

Ако един от реакторите е в твърдо състояние, взаимодействието се осъществява на повърхността на фазовия дял, във връзка с това, концентрацията на твърдото вещество не е включена в уравнението на кинетичния закон на съществуващата маса. За да се разбере физическото значение на константата на скоростта, е необходимо да се приеме С, А и С, равен на 1. След това става ясно, че константата на скоростта е равна на скоростта на реакцията при концентрации на реагенти, равни на един.

Реагенти за природата

Тъй като химичните връзки на реакцията на вещества се унищожават в процеса на взаимодействие и се образуват нови връзки на реакционните продукти, ще се възпроизведе естеството на връзките, участващи в реакцията на съединения и структурата на молекулите на реагиращите вещества.

Повърхностна повърхност на контакта на реагентите

Тази характеристика като повърхностната площ на повърхността на твърдите реагенти се влияе от реакцията, понякога съвсем съществено. Шлифоването на твърдо вещество ви позволява да увеличите повърхността на контакта на реагентите и следователно ускорявате хода на процеса. Районът за контакт на разтворимите вещества лесно се увеличава чрез разтваряне на веществото.

Температура на реакцията

С нарастващата температура, енергията на възникналите частици ще се увеличи, очевидно е, че с нарастваща температура и химическият процес ще бъде ускорен. Визуален пример за това как повишаването на температурата влияе върху процеса на взаимодействие на веществата, можете да прочетете данните, дадени в таблицата.

Таблица 1. Ефект на промяна на температурата на скоростта на образуване на вода (O 2 + 2N 2 → 2N 2O)

За количествено описание на начина, по който температурата може да повлияе на скоростта на взаимодействие на веществата, използвайте правилото на Vant-Gooff. Правилото Vant-Hoffa е, че с увеличаване на температурата с 10 градуса, ускорението се случва 2-4 пъти.

Математическата формула, описваща правилото на Vant-Gooff, е както следва:

Където γ е температурен коефициент на скорост на химическата реакция (γ \u003d 2-4).

Но много по-точно описва температурната зависимост на постоянното уравнение на скоростта на arrénius:

Където R е универсална газова константа, А е множител, определен от реакцията, Е, А-активираща енергия.

Активиращата енергия се нарича такава енергия, която молекулата трябва да придобие, така че да се случи химическата трансформация. Това означава, че е един вид енергийна бариера, която ще е необходима за преодоляване на молекулите, срещани в реакционния обем, за да преразпределят връзките.

Активиращата енергия не зависи от външните фактори и зависи от естеството на веществото. Стойността на активационната енергия до 40 - 50 kJ / mol позволява на веществата да реагират взаимно активно. Ако енергията на активиране надвишава 120 kJ / molВеществата (при нормални температури) ще реагират много бавно. Промяната на температурата води до промяна в броя на активните молекули, т.е. молекулите, които са достигнали енергията, по-голяма от енергията на активиране, което означава, че са способни на химически трансформации.

Катализаторно действие

Катализаторът се нарича вещество, способно да ускори процеса, но не и част от нейните продукти. Катализата (ускорението на химическата трансформация) се отделя от · хомогенна, · хетерогенна. Ако реагентите и катализаторът са в същите съвкупни състояния, катализата се нарича хомогенна, ако е в различни, след това хетерогенна. Механизмите на действието на катализатори са разнообразни и доста сложни. Освен това си струва да се отбележи, че изборът на действие се характеризира с катализатори. Това е същият катализатор, ускорявайки една реакция, може да не променя скоростта на другата.

Натиск

Ако в трансформацията са включени газообразни вещества, тогава процесът на промени в налягането в системата ще повлияе на процента на процеса . Това е така, защотоТова за газообразни реагенти промяната в налягането води до промяна в концентрацията.

Експериментално определяне на скоростта на химическата реакция

Възможно е да се определи скоростта на експериментално трансформация, като се получават данни за това как концентрацията на вещества влизат в реакцията или промените в продуктите за единица време. Методите за получаване на такива данни са разделени

• химически
• физико-химикал.

Химичните методи са доста прости, налични и точни. С тяхната помощ се определя скоростта, директно измерване на концентрацията или количеството на веществото на реагентите или продуктите. В случай на бавна реакция, да се контролира как реагентът се консумира от проби. След това определя съдържанието в пробата от реагент. След избиране на проби при равни периоди на времето е възможно да се получат данни за промяната в количеството на веществото в процеса на взаимодействие. Най-често използват такива видове анализ като титримиметрия и гравиметрия.

Ако реакцията продължава бързо, след това, за да изберете пробата, тя трябва да бъде спряна. Това може да се направи чрез охлаждане, рязко отстраняване на катализаторМожете също да разреждате или преведете един от реактивите към нереактивно състояние.

Методите за физикохимични анализи в съвременните експериментални кинетики се използват по-често от химичното вещество. С тяхна помощ е възможно да се спазва промяната в концентрациите на вещества в реално време. В същото време, реакцията не е необходима за спиране и подбиране на проби.

Физико-химичните методи се основават на измерването на физическата собственост в зависимост от количественото съдържание в системата на дадена връзка и варираща с времето. Например, ако в реакцията участват газове, тогава този имот може да бъде натиск. Също така измерва електрическата проводимост, рефракционен индекс, абсорбционни спектри на вещества.

Някои химични реакции се появяват почти мигновено (експлозията на кислородната водородна смес, реакцията на йонообмена във воден разтвор), вторият - бързо (изгаряне на вещества, взаимодействие на цинк с киселина), третата е бавна (желязо ръждясване, гниене на органични остатъци). Има толкова бавни реакции, които човек просто не може да ги види. Например, трансформацията на гранит в пясък и глина се среща в продължение на хиляди години.

С други думи, химичните реакции могат да текат с различни скорост.

Но какво е реакция на скоростта? Какво е точното определение на тази стойност и най-важното е, че неговият математически израз?

Скоростта на реакцията се нарича промяна в количеството на веществото на единица време в една единица обем. Математически, този израз е написан като:

Където n 1 и n 2 - количеството на веществото (мол) във времето t 1 и t2 съответно в обем на системата В..

Какъв знак плюс или минус (±) ще остане преди да изрази скоростта зависи от промяната в броя на веществата, които търсим - продукта или реагент.

Очевидно е, че по време на реакцията има консумация на реагенти, т.е. техният брой намалява, следователно, за реагенти, експресията (N 2 - N1) винаги е имало значение по-малко от нула. Тъй като скоростта не може да бъде отрицателна стойност, в този случай преди изразът, трябва да поставите знак "минус".

Ако погледнем променянето на количеството на продукта, не е реагент, след това преди изразът за изчисляване на знака за скорост "минус", тъй като изразът (n 2 - n 1) винаги е положителен в този случай, защото Количеството на продукта в резултат на реакцията може да се увеличи само.

Съотношението на количеството вещество н. Към обема, в който това количество вещество се нарича моларна концентрация От:

Така, използвайки концепцията за моларна концентрация и нейния математически израз, можете да напишете друга възможност за определяне на скоростта на реакцията:

Скоростта на реакцията се нарича промяната в моларната концентрация на веществото в резултат на потока на химична реакция за еднократно устройство:

Фактори, влияещи на скоростта на реакцията

Често е изключително важно да се знае, от което зависи скоростта на една или друга реакция и как да се повлияе. Например, промишлеността за рафиниране на петрола буквално бие за всяка допълнителна половин верига на продукта на единица време. В крайна сметка, като се има предвид огромното количество обработено масло, дори половин аплер преминава в голяма финансова годишна печалба. В някои случаи е изключително важно забавяне на всяка реакция, по-специално корозия на металите.

Така че какво зависи от скоростта на реакцията? Това зависи, достатъчно странно, от много различни параметри.

За да разберем този въпрос, преди всичко, нека си представим какво се случва в резултат на химическа реакция, например:

Написаното по-горе уравнение отразява процеса, при който молекулите на вещества А и В, които се сблъскват помежду си, образуват молекули вещества С и Г.

Това е несъмнено, за да може реакцията да премине, поне е необходимо да се сблъскат молекулите на изходните материали. Очевидно, ако увеличим количеството на молекулите в единица обем, броят на сблъсъците ще се увеличи по същия начин, както честотата на сблъсъка с пътници в претъпкана автобус ще се увеличи в сравнение с полупразаните.

С други думи, скоростта на реакцията се увеличава с повишаване на концентрацията на реакцията на вещества.

В случая, когато един от реактивите или няколко са незабавно газове, скоростта на реакцията се увеличава с увеличаването на налягането, тъй като налягането на газ винаги е пряко пропорционално на концентрацията на молекулите.

Въпреки това, сблъсъкът на частиците е необходим, но изобщо не в достатъчно състояние на реакцията. Факт е, че според изчисленията броят на сблъсъците на молекулите на реакцията на вещества при тяхната разумна концентрация е толкова голям, че всички реакции трябва да текат в един миг. На практика обаче това не се случва. Какво има?

Факт е, че не всички сблъсък на молекулите на реагентите непременно ще бъдат ефективни. Много сблъсъци са еластични - молекулите скачат един от друг като топки. За да се пропусне реакцията, молекулите трябва да имат достатъчно кинетична енергия. Минималната енергия, която молекулите на реакционните вещества трябва да гарантират, че реакцията преминава, се нарича енергия за активиране и е показан като e a. В система, състояща се от голям брой молекули, има разпределение на енергийни молекули, някои от тях имат ниска енергия, част висока и среда. От всички тези молекули, само малка част от енергийните молекули надвишава енергията на активиране.

Както е известно от хода на физиката, температурата всъщност е мярката на кинетичната енергия на частиците, от която се състои веществото. Това означава, че по-бързо частиците се движат, компонент на веществото, толкова по-висока е температурата му. По този начин, очевидно е увеличаването на температурата в действителност, ние увеличаваме кинетичната енергия на молекулите, в резултат на което делът на молекулите с енергия, превишаващ E и техният сблъсък, ще доведат до химическа реакция.

Фактът, че положителният ефект на температурата върху скоростта на реакция на реакцията през 19-ти век емпирично определя холандския химик Шаф. Въз основа на провежданите от него проучвания той формулира правилото, което все още носи името си и звучи, както следва:

Скоростта на всяка химическа реакция се увеличава 2-4 пъти с повишаване на температурата с 10 градуса.

Математическото показване на това правило е написано като:

където V 2. и V 1. - Скорост при температура Т2 и Т1, съответно и γ е температурният коефициент на реакцията, стойността, която най-често се крие в диапазона от 2 до 4.

Често скоростта на много реакции може да бъде подобрена с помощта на катализатори.

Катализатори - вещества, ускоряващи всяка реакция и не са последователни.

Но как успява катализаторът да увеличи скоростта на реакцията?

Припомнете енергията на активиране Е a. Молекулите с енергия са по-малко от енергията на активиране в отсъствието на катализатор, не могат да взаимодействат помежду си. Катализатори, променете пътя, през който реакционните потоци са точно както опитен проводник ще проправи маршрута на експедицията не директно през планината, но с помощта на байпасна пътека, в резултат на това дори тези сателити, които не разполагат с достатъчно енергия Изкачи се на планината ще може да се премести в друга страна.

Въпреки факта, че катализаторът не се изразходва по време на реакцията, въпреки това е необходима активна част в нея, образувайки междинни съединения с реагенти, но до края на реакцията се връща в първоначалното му състояние.

В допълнение към горните фактори, засягащи скоростта на реакцията, ако има граница на разделяне (хетерогенна реакция) между реакторите, скоростта на реакцията ще зависи от областта на контакта на реагентите. Например, представете си гранул метален алуминий, който се хвърля в тръбата с воден разтвор на солна киселина. Алуминий е активен метал, който може да реагира с киселини с неоксиданти. С солна киселина, реакционното уравнение е както следва:

2AL + 6HCL → 2alcl 3 + 3H2

Алуминийът е твърдо вещество и това означава, че реакцията със солна киселина върви само на повърхността му. Очевидно, ако увеличим повърхността, след като смели алуминиевите гранули във фолио, ние осигуряваме по-голям брой алуминиеви атоми, налични за реакцията с киселина. В резултат на това скоростта на реакцията ще се увеличи. По същия начин, увеличаването на повърхността на твърдото вещество може да бъде постигнато чрез смилане на прах.

Също така, скоростта на хетерогенната реакция, при която твърдото вещество реагира с газообразно или течност, често има положителен ефект, който се дължи на факта, че в резултат на смесване, отстраняване от реакционната зона, натрупващи молекули на реакцията се постига продукти и се достига новата част от молекулите на реагента.

Последното също трябва да се отбележи огромен ефект върху скоростта на реакция и естеството на реагентите. Например, по-ниската в масата на Менделеев има алкален метал, толкова по-бързо реагира с вода, флуорът сред всички халоген реагира най-бързо с газообразен водород и т.н.

Обобщавайки всичко по-горе, скоростта на реакцията зависи от следните фактори:

1) Концентрация на реагентите: по-високата, толкова по-голяма е скоростта на реакцията.

2) Температура: с нарастваща температура, скоростта на реакцията се увеличава.

3) областта за контакт на реагентните вещества: по-голямата площ на контакта на реагентите, толкова по-висока е скоростта на реакцията.

4) Разбъркване Ако реакцията настъпва мед с твърда субстанция и течността или смесването на газ може да го ускори.

§ 12. Кинетика на ензимните реакции

Кинетиката на ензимните реакции е науката за скоростите на ензимните реакции, тяхната зависимост от различни фактори. Скоростта на ензимната реакция се определя от химичното количество реагиращ субстрат или получения реакционен продукт на единица време на единица обем при определени условия: \\ t

когато V е скоростта на ензимната реакция, промяната в концентрацията на субстрата или реакционния продукт, t е времето.

Скоростта на ензимната реакция зависи от естеството на ензима, който определя неговата активност. Колкото по-висока е активността на ензима, толкова по-висока е скоростта на реакцията. Активността на ензима се определя от скоростта на реакцията, катализирана от ензима. Мярката на ензимната активност е една стандартна единица за ензимна активност. Една стандартна ензимна активност единица е такъв ензим, който катализира превръщането на 1 μmol субстрат на 1 минута.

В процеса на ензимна реакция ензимът (Е) взаимодейства с субстрата (ите), в резултат на това е образуван ензим-субстрат, който след това се разлага с освобождаването на ензима и продукта (P) на реакцията . \\ T

Скоростта на ензимната реакция зависи от много фактори: от концентрацията на субстрат и ензима, температура, рН на средата, присъствието на различни регулатори, способни да се увеличават или намаляват активността на ензимите.

Интересно е да се знае! Ензимите се използват в медицината, за да се диагностицират различни заболявания. При инфаркт на миокарда, поради повреда и разпадането на сърдечния мускул в кръвта, съдържанието на аспартатранзаминазните ензими и аланинотрансфераза рязко се увеличава. Идентифицирането на тяхната дейност ви позволява да диагностицирате това заболяване.

Ефекта на концентрацията на субстрата и ензима за скорост на ензимна реакция

Помислете за влиянието на концентрацията на субстрата върху скоростта на ензимна реакция (Фиг. 30.). При ниски концентрации на субстрата, скоростта е пряко пропорционална на нейната концентрация, допълнително с нарастваща концентрация, скоростта на реакцията се увеличава по-бавно и при много високи концентрации на субстрата, скоростта почти не зависи от нейната концентрация и достига максималната си стойност и достига максималната му стойност (V max). При такива концентрации на субстрата всички ензимни молекули са разположени като част от ензим-субстрат, и се постига пълна насищане на активните ензимни центрове, поради което скоростта на реакцията в този случай е практически независима от концентрацията на субстрат.

Фиг. 30. Зависимостта на ензимната реакция от концентрацията на субстрата

Графика на зависимостта на ензимната активност от концентрацията на субстрата е описана от уравнението на Michaelis - Menten, което е получило името си в чест на изключителните учени L. Mikhailis и M. Vensen, които са допринесли в проучването на Кинетика на ензимните реакции,

където V е скоростта на ензимна реакция; [S] - концентрацията на субстрата; K m - mikhailis постоянен.

Помислете за физическото значение на постоянната на Майкълс. При условие, че V \u003d ½ v max, получаваме k m \u003d [s]. По този начин, Mihaelis константата е равна на концентрацията на субстрата, при която скоростта на реакцията е равна на половината максимума.

Скоростта на ензимната реакция зависи от концентрацията на ензима (фиг. 31). Тази зависимост е праволинейна.

Фиг. 31. Зависимостта на ензимната реакция от концентрацията на ензима

Ефекта на температурата за скоростта на ензимна реакция

Зависимостта на скоростта на ензимната реакция при температурата е представена на фиг. 32.

Фиг. 32. Зависимостта на скоростта на ензимната реакция при температура.

При ниски температури (приблизително 40 - 50 ° C), температурното увеличение за всеки 10 ° C в съответствие с правилото на Vant-Hoff е придружено от увеличаване на скоростта на химическата реакция в 2-4 пъти. При високи температури повече от 55 - 60 o с активността на ензима са рязко намалени поради нейната топлинна денатурация, и в резултат на това има рязък спад в ензимната реакция. Максималната активност на ензимите обикновено се наблюдава в рамките на 40 - 60 ° С. Температурата, в която активността на ензима е максимална, се нарича оптимална температура. Температурната оптималност на ензимите на термофилните микроорганизми е в областта на по-високите температури.

Влияние на рН върху скоростта на ензимна реакция

Графиката на зависимостта на ензимната активност от рН е представена на фиг. 33.

Фиг. 33. Влияние на рН за ензимна скорост на реакцията

Графикът на рН зависимостта има форма с форма на звънеца. Стойността на рН, в която ензимната активност е максимално наречена рН-оптимум ензим. Оптималните стойности на рН за различни ензими се колебаят широко.

Естеството на зависимостта на ензимната реакция от рН се определя от факта, че този индикатор влияе:

а) йонизация на аминокиселинни остатъци, участващи в катализа,

б) йонизацията на субстрата, \\ t

в) конформацията на ензима и неговия активен център.

Инхибиране на ензимите

Скоростта на ензимната реакция може да бъде намалена чрез редица, наречени химикали инхибитори. Някои инхибитори са отрови за човек, например цианиди, други - се използват като лекарствени препарати.

Инхибиторите могат да бъдат разделени на два основни вида: необратим и обратим. Необратимите инхибитори (I) са свързани с ензима с образуването на комплекса, дисоциацията, която с възстановяването на ензимната активност е невъзможно:

Пример за необратим инхибитор е диизопропилфосфосфат (DFF). DFF инхибира ензим ацетилхолинестераза, която играе важна роля при предаването на нервния импулс. Този инхибитор взаимодейства със серинния активен център на ензима, като по този начин блокира дейността на последния. В резултат на това способността на невроните на невроните нервни клетки е нарушена, за да се извърши нервен импулс. DFF е едно от първите вещества с невро-паралитично действие. Въз основа на създадения му редица относително нетоксични за хората и животните инсектициди -вещества отровни за насекоми.

Реверсивните инхибитори, за разлика от необратими, при определени условия могат лесно да бъдат отделени от ензима. Дейността на последния се възстановява:

Сред реверсивните инхибитори разпределят конкурентен и неконкурентни Инхибитори.

Конкурентният инхибитор, който е структурен аналог на субстрата, взаимодейства с активния център на ензима и по този начин се припокрива достъпа до ензима. В този случай инхибиторът не се подлага на химични трансформации и се свързва с ензима обратимо. След дисоциация на комплекса EI, ензимът може да се свърже с субстрата и да го конвертира или с инхибитор (фиг. 34.). Тъй като субстратът и инхибиторът се състезават за място в активния център, такова инхибиране се нарича конкурентно.

Фиг. 34. Механизмът на действие на конкурентния инхибитор.

В медицината се използват конкурентни инхибитори. Сулфонамидните препарати преди това са били широко използвани за борба с инфекциозните заболявания. Те са близки в структурата си пара-аминобензоена киселина (PABK), необходимия фактор за растежа на много патогенни бактерии. PABK е прекурсор на фолиева киселина, която служи като кофактор на редица ензими. Сулфанимидни лекарства действат като конкурентен инхибитор на ензимите на синтеза на фолиева киселина от PABK и по този начин потискат растежа и възпроизвеждането на патогенни бактерии.

Неконкурентните инхибитори върху структурата не са подобни на субстрата и при образуването на EI взаимодейства не с активния център, но с друга част на ензима. Взаимодействието на инхибитор с ензим води до промяна в структурата на последния. Образуването на комплекса EI е обратимо, така че след нейното разпадане ензимът отново е в състояние да атакува субстрата (фиг. 35).

Фиг. 35. Механизмът на действие на неконкурентен инхибитор

CN цианид може да действа като неконкурентен инхибитор. Той се свързва с метални йони, принадлежащи към рекламните групи и потиска активността на тези ензими. Кианидното отравяне е изключително опасно. Те могат да доведат до фатален изход.

Алостерични ензими

Терминът "алостерик" идва от гръцките думи, а другият, стерео - парцел. Така, алто-твърдите ензими заедно с активен център имат друг център, наречен алостеричен център (Фиг. 36). Вещества, способни да променят активността на ензимите, са свързани с алостеричния център, тези вещества се обаждат алостерични ефектори. Ефектори са положителни - ензимно активиране и отрицателно - инхибиторен, т.е. Понижаване на активността на ензима. Някои алто-твърди ензими могат да бъдат изложени на два или повече ефектори.

Фиг. 36. Структура на аностеричния ензим.

Регулиране на мултимейни системи

Някои ензими са съгласувани, обединяващи се в мултименимените системи, при които всеки ензим катализира определен етап от метаболитния път:

Мултимената система има ензим, който определя скоростта на цялата реакционна последователност. Този ензим обикновено е напълно и е в началото на matabolic пътя. Тя е способна да получи различни сигнали, и двете да се увеличи и да се намали скоростта на катализираната реакция, като по този начин се регулира скоростта на целия процес.

Въпрос 1. Какви вещества се наричат \u200b\u200bкатализатори?

Вещества, които променят скоростта на химическата реакция, остават до края на него непроменени, се наричат \u200b\u200bкатализатори.

Въпрос 2. Каква роля играят ензимите в клетката?

Ензими - биологични катализатори ускоряват химични реакции в жива клетка. Молекулите на сама ензими се състоят само от протеини, други включват протеин и съединение от невирусологичен характер (органични - коензим или неорганични йони на различни метали). Ензимите са строго специфични: всеки ензим катализира определен вид реакции, при които участват определени видове субстратни молекули.

Въпрос 3. От кои фактори могат да зависят от степента на ензимните реакции?

Скоростта на ензимните реакции зависи до голяма степен от концентрацията на ензима, естеството на веществото, температурата, налягането, средната реакция (киселина или алкална).

При много ензими при определени условия, например, в присъствието на молекули на определени вещества, конфигурацията на промените в активния център, която им позволява да осигурят най-голямата ензимна активност.

Въпрос 4. Защо повечето ензими при висока температура губи каталитични свойства?

Високата температура, като правило причинява денатурация на протеини, т.е. нарушение на естествената му структура. Следователно, при високи температури, повечето ензими губят своите каталитични свойства.

Въпрос 5. Защо липсата на витамини може да предизвика нарушения в процесите на живота на тялото?

Много витамини са част от ензими. Следователно, недостатъкът в тялото на витамините води до отслабване на активността на ензимите в клетките и следователно може да предизвика нарушения в процесите на жизненоважна активност.

1.8. Биологични катализатори

Тази страница търси:

• каква роля играят ензимите в клетка
• какви вещества се наричат \u200b\u200bкатализатори
• защо повечето ензими при висока температура
• от кои фактори скоростта на ензимните реакции може да зависи
• защо повечето ензими при висока температура губи