La tasa de reacción química depende de muchos factores, incluida la naturaleza de las sustancias reactivas, la concentración de reaccionar sustancias, la temperatura, la presencia de catalizadores. Considere estos factores.

1). Naturaleza de reaccionar sustancias.. Si hay una interacción entre sustancias con un enlace de iones, la reacción procede más rápido que entre las sustancias con un enlace covalente.

2.) Concentración de sustancias reactivas.. Para tener una reacción química, es necesaria la colisión de las moléculas de reacción de sustancias. Es decir, las moléculas deben estar tan cerca entre sí para que los átomos de una partícula se sientan en sí mismos los campos eléctricos del otro. Solo en este caso, los electrones serán posibles y los reorganizadores correspondientes de los átomos serán posibles, como resultado de lo cual se forman las moléculas de las nuevas sustancias. Por lo tanto, la tasa de reacciones químicas es proporcional al número de colisiones, que se produce entre las moléculas, y el número de colisiones, a su vez, es proporcional a la concentración de sustancias que reaccionan. Basado en el material experimental, los científicos noruegos Guldberg y VAUG e independientemente de ellos, los científicos rusos de Beketov en 1867 formularon la principal ley de cinética química. la ley de las masas de actuación. (ZDM): a una temperatura constante, la velocidad de la reacción química es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias reactantes en el grado de sus coeficientes estequiométricos. Para el caso general:

la ley de las masas existentes tiene la forma:

El registro de la ley de las masas activas para esta reacción se llama. la principal ecuación de reacción cinética.. Básicamente, la ecuación cinética K es una constante de velocidad de reacción, que depende de la naturaleza de las sustancias de reacción y la temperatura.

La mayoría de las reacciones químicas son reversibles. Durante tales reacciones, sus productos se están reaccionando entre sí a la formación de materiales de partida:

Velocidad de reacción directa:

Tasa de reacción inversa:

En el momento del equilibrio:

Por lo tanto, la ley de las masas activas en el estado de equilibrio toma la forma:

donde k es la constante de equilibrio de reacción.

3) El efecto de la temperatura en la tasa de reacción.. La velocidad de las reacciones químicas, por regla general, está aumentando cuando se excede la temperatura. Considere esto en el ejemplo de la interacción de hidrógeno con oxígeno.

2n 2 + o 2 \u003d 2n 2

A 20 0, la tasa de reacción es casi igual a cero y tomaría 54 mil millones de años para que la interacción pasara un 15%. A 500 0 C para la formación de agua, se necesitarán 50 minutos, y a 700 0, los procesos de reacción al instante.

Se expresa la dependencia de la tasa de reacción a la temperatura. regla de desplazamiento de Vant: Con un aumento de la temperatura, 10 o aumenta la velocidad de reacción en 2-4 veces. La regla de Vant-Hoffa se registra:

4) Influencia de los catalizadores.. La velocidad de reacción química se puede ajustar utilizando catalizadores - Sustancias que cambian la velocidad de reacción y permanecen después de la reacción en una cantidad constante. Cambiar la velocidad de reacción en presencia de un catalizador se llama catálisis. Distinguir positivo (La tasa de reacción aumenta) y negativo (La velocidad de reacción disminuye) la catálisis. A veces, el catalizador se forma durante la reacción, tales procesos se denominan autocatalíticos. Distinguir la catálisis homogénea y heterogénea.

Para homogénico El catalizador de catalizador y las sustancias reactivas se encuentran en la misma fase. Por ejemplo:

Para heterogéneo El catalizador de catalizador y las sustancias reactivas se encuentran en diferentes fases. Por ejemplo:

La catálisis heterogénea se asocia con procesos enzimáticos. Todos los procesos químicos que se producen en organismos vivos se catalizan mediante enzimas, que son proteínas con ciertas características especializadas. En las soluciones en las que vienen los procesos enzimáticos, no hay un medio heterogéneo típico debido a la falta de una superficie claramente pronunciada de la partición de la fase. Tales procesos se refieren a la catálisis microetégénica.

Los mecanismos de fugas de las transformaciones químicas y sus estudios de velocidad los químicos cinéticos. Los procesos químicos ocurren en el tiempo con diferentes velocidades. Algunos sucedieron rápidamente, casi al instante, lleva mucho tiempo para el flujo de otros.

En contacto con

Reacción de velocidad - la tasa de los cuales se consume reactivos (se reduce su concentración) o los productos de reacción se forman en una unidad de volumen.

Factores que pueden afectar la tasa de reacción química.

A qué velocidad se producirá la interacción química rápida, los siguientes factores pueden afectar:

• concentración de sustancias;
• la naturaleza de los reactivos;
• temperatura;
• la presencia del catalizador;
• presión (para reacciones en el entorno de gas).

Por lo tanto, cambiando ciertas condiciones para el flujo del proceso químico, es posible afectar la rapidez con que fluirá el proceso.

En el proceso de interacción química, las partículas de reaccionar sustancias se enfrentan entre sí. El número de tales coincidencias es proporcional al número de partículas de sustancias en el volumen de la mezcla de reaccionación y, por lo tanto, concentraciones de reactivos molares proporcionalmente.

La ley de las masas de actuación. Describe la dependencia de la velocidad de reacción de las concentraciones molares de sustancias que entran en la interacción.

Para una reacción elemental (A + V → ...), esta ley se expresa por la fórmula:

υ \u003d k ∙ con a ∙ s b,

donde k es una constante de velocidad; C y C B - concentraciones molares de reactivos, A y V.

Si uno de los reactores está en un estado sólido, la interacción se produce en la superficie de la partición de fase, en relación con esto, la concentración de la sustancia sólida no se incluye en la ecuación de la ley cinética de la masa existente. Para comprender el significado físico de la constante de velocidad, es necesario aceptar C, A y C igual a 1. Luego queda claro que la constante de velocidad es igual a la velocidad de reacción en concentraciones de reactivos iguales a uno.

Reactivos naturales

Dado que los enlaces químicos de las sustancias reaccionantes se destruyen en el proceso de interacción y se forman nuevos enlaces de los productos de reacción, se reproducirá la naturaleza de las conexiones que participan en la reacción de los compuestos y la estructura de las sustancias de reacción moléculas.

Superficie de la superficie del contacto de los reactivos.

Esta característica, ya que el área de superficie de la superficie de los reactivos sólidos se ve afectada por la reacción, a veces de manera bastante significativa. Moler una sustancia sólida le permite aumentar el área de la superficie del contacto de los reactivos y, por lo tanto, acelerar el curso del proceso. El área de contacto de sustancias solubles se incrementa fácilmente disolviendo la sustancia.

Temperatura de reacción

Con la temperatura creciente, la energía de las partículas encontradas aumentará, es obvio que con la temperatura creciente y el proceso químico se acelerará. Un ejemplo visual de cómo el aumento de la temperatura afecta el proceso de interacción de sustancias, puede leer los datos dados en la tabla.

Tabla 1. Efecto del cambio de temperatura en la tasa de formación de agua (O 2 + 2N 2 → 2N 2 O)

Para una descripción cuantitativa de cómo la temperatura puede afectar la tasa de interacción de las sustancias, utilice la regla de desplazamiento de la Vant. La regla de Vant-Hoffa es que con un aumento de la temperatura en 10 grados, la aceleración ocurre 2-4 veces.

La fórmula matemática que describe la regla de Vant-Gooff es la siguiente:

Donde γ es el coeficiente de temperatura de la velocidad de reacción química (γ \u003d 2-4).

Pero mucho más con mayor precisión describe la dependencia de la temperatura de la Ecuación constante de la velocidad de Arrhenius:

Cuando R es una constante de gas universal, A es un multiplicador determinado por la reacción, E, A - Energía de activación.

La energía de activación se llama así una energía que la molécula debe adquirir, de modo que se produzca la transformación química. Es decir, es un tipo de barrera de energía, que será necesaria para superar las moléculas encontradas en el volumen de reacción para redistribuir las conexiones.

La energía de activación no depende de factores externos, y depende de la naturaleza de la sustancia. El valor de la energía de activación de hasta 40 a 50 kJ / mol permite a las sustancias responder entre sí de manera bastante activa. Si la energía de activación supera los 120 kJ / mol.Las sustancias (a temperaturas normales) reaccionarán muy lentamente. El cambio de temperatura conduce a un cambio en el número de moléculas activas, es decir, las moléculas que han alcanzado la energía mayor que la energía de activación, lo que significa que son capaces de transformaciones químicas.

Acción de catalizador

El catalizador se llama sustancia capaz de acelerar el proceso, pero no parte de sus productos. La catálisis (aceleración de la transformación química) está separada por · homogénea, · heterogénea. Si los reactivos y el catalizador están en los mismos estados agregados, la catálisis se llama homogénea, si en varios, entonces heterogénea. Los mecanismos de la acción de los catalizadores son diversos y bastante complejos. Además, vale la pena señalar que la selección de acción se caracteriza por catalizadores. Es decir, el mismo catalizador, acelerar una reacción, puede no cambiar la velocidad del otro.

Presión

Si las sustancias gaseosas están involucradas en la transformación, entonces el proceso de cambios de presión en el sistema influirá en la tasa de proceso . Esto es porquePara que para los reactivos gaseosos, el cambio en la presión conduce a un cambio en la concentración.

Determinación experimental de la velocidad de la reacción química.

Es posible determinar la velocidad de la transformación química experimentalmente, haber obtenido datos sobre cómo la concentración de sustancias que entran en la reacción, o los productos cambian por unidad de tiempo. Los métodos para obtener dichos datos se dividen en

• químico
• phisico-químico.

Los métodos químicos son bastante simples, disponibles y precisos. Con su ayuda, la velocidad se determina, midiendo directamente la concentración o la cantidad de sustancia de reactivos o productos. En el caso de una reacción lenta, para controlar cómo se consume el reactivo por muestras. Después de eso, determine el contenido en la muestra de reactivo. Después de seleccionar muestras a períodos de tiempo iguales, es posible obtener datos sobre el cambio en la cantidad de sustancia en el proceso de interacción. La mayoría de las veces usan tales tipos de análisis como titimimetría y gravimetría.

Si la reacción procede rápidamente, para seleccionar la muestra, se debe detener. Esto se puede hacer enfriando, eliminación de catalizadorTambién puede diluir o traducir uno de los reactivos al estado no reactivo.

Los métodos de análisis fisicoquímico en la cinética experimental moderna se utilizan con más frecuencia que los químicos. Con su ayuda, es posible observar el cambio en las concentraciones de sustancias en tiempo real. Al mismo tiempo, la reacción no es necesaria para detener y seleccionar muestras.

Los métodos físico-químicos se basan en la medición de la propiedad física, dependiendo del contenido cuantitativo en el sistema de una conexión en particular y varía con el tiempo. Por ejemplo, si los gases están involucrados en la reacción, entonces esta propiedad puede ser la presión. También medido la conductividad eléctrica, el índice de refracción, los espectros de absorción de sustancias.

Algunas reacciones químicas se producen casi instantáneas (la explosión de la mezcla de oxígeno-hidrógeno, la reacción del intercambio de iones en solución acuosa), la segunda - rápidamente (combustión de sustancias, la interacción de zinc con ácido), el tercero es lento (hierro RESIDUOS OXTRIADOS, RECUPEROS ORGÁNICOS DE DEJA). Hay reacciones tan lentas que la persona simplemente no puede verlas. Por ejemplo, la transformación de granito en arena y arcilla ocurre durante miles de años.

En otras palabras, las reacciones químicas pueden fluir con diferentes velocidad.

Pero que es reacción de velocidad? ¿Cuál es la definición exacta de este valor y, lo más importante, su expresión matemática?

La velocidad de reacción se llama un cambio en la cantidad de sustancia por unidad de tiempo en una unidad de volumen. Matemáticamente, esta expresión está escrita como:

Dónde n 1 y n 2 - la cantidad de sustancia (mol) en el tiempo T 1 y T 2, respectivamente, en el volumen del sistema V..

Lo que Stand Plus o menos (±) permanecerá antes de expresar la velocidad depende del cambio en el número de las sustancias que buscamos: el producto o reactivo.

Es obvio que durante la reacción existe un consumo de reactivos, es decir, su número disminuye, por lo tanto, para los reactivos, la expresión (N 2 - N 1) siempre importa menos de cero. Dado que la velocidad no puede ser un valor negativo, en este caso antes de la expresión necesite poner un signo "menos".

Si nos fijamos en cambiar la cantidad de producto, no un reactivo, antes de que no se requiera la expresión para calcular el signo de velocidad "menos", ya que la expresión (n 2 - n 1) siempre es positiva en este caso, porque La cantidad de producto como resultado de la reacción solo puede aumentar.

La proporción de la cantidad de sustancia. nORTE. Al volumen en el que esta cantidad de sustancia se llama la concentración molar DE:

Por lo tanto, utilizando el concepto de concentración molar y su expresión matemática, puede escribir otra opción para determinar la velocidad de reacción:

La velocidad de reacción se llama el cambio en la concentración molar de la sustancia como resultado del flujo de una reacción química por una unidad de tiempo:

Factores que afectan la tasa de reacción.

A menudo es extremadamente importante saber de los cuales la velocidad de una u otra reacción depende y cómo influir en ella. Por ejemplo, la industria de refinación de aceite lata literalmente por cada medio circuito adicional del producto por unidad de tiempo. Después de todo, dada la enorme cantidad de aceite procesado, incluso el medio integrador fluye hacia un beneficio importante financiero importante. En algunos casos, es extremadamente importante ralentizar cualquier reacción, en particular la corrosión de los metales.

Entonces, ¿de qué depende la tasa de reacción? Depende, curiosamente, de muchos parámetros diferentes.

Para comprender este problema, en primer lugar, imaginemos lo que sucede como resultado de una reacción química, por ejemplo:

La ecuación escrita anteriormente refleja el proceso en el que las moléculas de las sustancias A y B, se enfrentan entre sí, forman moléculas de sustancias C y D.

Es decir, sin duda, para que la reacción pase, al menos, es necesario coleccionar las moléculas de los materiales de partida. Obviamente, si aumentamos la cantidad de moléculas en una unidad de volumen, el número de colisiones aumentará de la misma manera que la frecuencia de sus colisiones con los pasajeros en un autobús lleno de gente aumentará en comparación con el semi-vacío.

En otras palabras, la velocidad de reacción aumenta con la concentración creciente de reaccionar sustancias.

En el caso, cuando uno de los reactivos o varios se gastan de inmediato, la velocidad de reacción aumenta con el aumento de la presión, ya que la presión del gas siempre es directamente proporcional a la concentración de sus moléculas.

Sin embargo, la colisión de partículas es necesaria, pero no en absoluto en condición suficiente de la reacción. El hecho es que de acuerdo con los cálculos, el número de colisiones de moléculas de reacción de sustancias en su concentración razonable es tan grande que todas las reacciones deben fluir en un instante. Sin embargo, en la práctica no sucede. ¿Cuál es el problema?

El hecho es que no todas las colisiones de los reactivos moléculas necesariamente serán efectivos. Muchas colisiones son elásticas: las moléculas se rebotan entre sí como bolas. Para que la reacción pase, las moléculas deben tener suficiente energía cinética. La energía mínima a la que debería tener que garantizar las moléculas de las sustancias que reaccionar que las pases de reacción se denomina energía de activación y se indica como E a. En un sistema que consta de una gran cantidad de moléculas, hay una distribución de moléculas de energía, algunas de ellas tienen baja energía, parte alta y media. De todas estas moléculas, solo una pequeña parte de las moléculas de energía supera la energía de activación.

Como se sabe a partir del curso de la física, la temperatura de hecho es la medida de la energía cinética de las partículas, de las cuales la sustancia consiste. Es decir, cuanto más rápido se mueven las partículas, el componente de la sustancia, mayor será su temperatura. Por lo tanto, obviamente está aumentando la temperatura de hecho, aumentamos la energía cinética de las moléculas, como resultado de lo cual la proporción de moléculas con una energía que excede la E a y su colisión conducirá a una reacción química.

El hecho del efecto positivo de la temperatura en la tasa de flujo de reacción hacia atrás en el siglo XIX, empíricamente establece empíricamente el químico holandés Vant Hoff. Sobre la base de los estudios mantenidos por él, formuló la regla que aún lleva su nombre, y suena de la siguiente manera:

La tasa de cualquier reacción química aumenta 2-4 veces con un aumento de la temperatura en 10 grados.

La visualización matemática de esta regla está escrita como:

dónde V 2. y V 1. - Velocidad a una temperatura T 2 y T 1, respectivamente, y γ es el coeficiente de temperatura de la reacción, cuyo valor se encuentra con mayor frecuencia en el rango de 2 a 4.

A menudo, la velocidad de muchas reacciones se puede mejorar utilizando catalizadores.

Catalizadores: sustancias acelerando cualquier reacción y no son consistentes.

Pero, ¿cómo logra el catalizador para aumentar la tasa de reacción?

Recordemos la activación Energy E a. Las moléculas con energía son menos que la energía de activación en ausencia de un catalizador no puede interactuar entre sí. Los catalizadores, cambian la ruta a través de los cuales los flujos de reacción es justo cuando un conductor experimentado pavimentará la ruta de la expedición, no directamente a través de la montaña, sino con la ayuda de un camino de derivación, con el resultado de que incluso aquellos satélites que no tenían suficiente energía para Sube la montaña podrá moverse a otro lado.

A pesar del hecho de que el catalizador no se gasta durante la reacción, sin embargo, se necesita una parte activa en ella, formando compuestos intermedios con reactivos, pero al final de la reacción regresa a su estado original.

Además de los factores anteriores que afectan la velocidad de reacción, si hay un límite de separación (reacción heterogénea) entre los reactores, la velocidad de reacción dependerá del área de contacto de los reactivos. Por ejemplo, imagine un gránulo de aluminio metálico, que se lanzó hacia el tubo con una solución acuosa de ácido clorhídrico. El aluminio es un metal activo que puede reaccionar con ácidos con no oxidantes. Con ácido clorhídrico, la ecuación de reacción es la siguiente:

2A + 6HCL → 2Alcl 3 + 3h 2

El aluminio es un sólido, y esto significa que la reacción con ácido clorhídrico solo va en su superficie. Obviamente, si aumentamos el área de la superficie, después de haber rodado los gránulos de aluminio en papel de aluminio, proporcionamos, por lo tanto, proporcionamos un mayor número de átomos de aluminio disponibles para la reacción con ácido. Como resultado, la tasa de reacción aumentará. De manera similar, el aumento en la superficie del sólido se puede lograr moliendo en polvo.

Además, la velocidad de la reacción heterogénea, en la que el sólido reacciona con reaccionar gaseosos o líquidos, a menudo tiene un efecto positivo, que se debe al hecho de que, como resultado de la mezcla, la eliminación de la zona de reacción acumulando moléculas de reacción. Se alcanza los productos y se alcanza la nueva porción de las moléculas de reactivos.

Este último también debe tenerse en cuenta un gran efecto en la tasa de reacción y la naturaleza de los reactivos. Por ejemplo, la tabla inferior en la mesa de Mendeleev se encuentra un metal alcalino, cuanto más rápido reacciona con agua, el flúor entre todos los halógenos reacciona el más rápido con hidrógeno gaseoso, etc.

Resumiendo todo lo anterior, la tasa de reacción depende de los siguientes factores:

1) Concentración de reactivos: cuanto mayor, mayor será la velocidad de reacción.

2) Temperatura: Con la temperatura creciente, la velocidad de cualquier reacción aumenta.

3) El área de contacto de las sustancias reactivos: cuanto mayor sea el área de contacto de los reactivos, mayor será la velocidad de reacción.

4) revolviendo si la reacción ocurre con la miel con sustancia sólida y la mezcla de líquidos o gases puede acelerarlo.

§ 12. Cinética de reacciones enzimáticas.

La cinética de reacciones enzimáticas es la ciencia de las velocidades de las reacciones enzimáticas, su dependencia de varios factores. La tasa de la reacción enzimática se determina mediante la cantidad química de reaccionar el sustrato o el producto de reacción resultante por unidad de tiempo por unidad de volumen bajo ciertas condiciones:

donde V es la velocidad de la reacción enzimática, el cambio en la concentración del sustrato o el producto de reacción, T es hora.

La tasa de reacción enzimática depende de la naturaleza de la enzima, lo que determina su actividad. Cuanto mayor sea la actividad de la enzima, mayor será la velocidad de reacción. La actividad de la enzima está determinada por la velocidad de reacción catalizada por la enzima. La medida de la actividad enzimática es una unidad de actividad de enzimas estándar. Una unidad de actividad de enzimas estándar es una enzima que cataliza la conversión del sustrato de 1 μmol por 1 minuto.

En el proceso de reacción enzimática, la enzima (E) interactúa con los sustratos, como resultado, se forma un complejo de sustrato enzimático, que luego se descompone con la liberación de la enzima y el producto (P) de la reacción. :

La tasa de la reacción enzimática depende de muchos factores: de la concentración de sustrato y enzima, temperatura, pH del medio, la presencia de varios reguladores capaces de aumentar o reducir la actividad de las enzimas.

Interesante saber! Las enzimas se utilizan en medicina para diagnosticar varias enfermedades. Con el infarto de miocardio, debido al daño y la descomposición del músculo cardíaco en la sangre, el contenido de las enzimas de aspartatransaminasa y la alaninotransferasa aumenta considerablemente. La identificación de su actividad le permite diagnosticar esta enfermedad.

El efecto de la concentración del sustrato y la enzima para la tasa de reacción enzimática.

Considere la influencia de la concentración del sustrato en la velocidad de reacción enzimática (Fig. 30). A bajas concentraciones del sustrato, la velocidad es directamente proporcional a su concentración, además de aumentar la concentración, la velocidad de reacción aumenta más lentamente, y en concentraciones muy altas del sustrato, la velocidad casi no depende de su concentración y alcanza su valor máximo. (V max). Con tales concentraciones del sustrato, todas las moléculas de enzimas se encuentran como parte de un complejo de sustrato enzimático, y se logra una saturación completa de los centros de enzimas activos, por lo que la tasa de reacción en este caso es prácticamente independiente de la concentración de la Sustrato.

Higo. 30. La dependencia de la tasa de reacción enzimática de la concentración del sustrato.

El gráfico de la dependencia de la actividad de la enzima de la concentración del sustrato se describe por la ecuación Michaelis - Menten, que recibió su nombre en honor a los científicos sobresalientes L. Mikhailis y M. Vensen, que hicieron una gran contribución al estudio de la Cinética de reacciones enzimáticas,

donde v es la tasa de reacción enzimática; [S] - la concentración del sustrato; K m - constante Mikhailis.

Considere el significado físico de la constante de Michaelis. Siempre que V \u003d ½ V max, obtenemos k m \u003d [s]. Por lo tanto, la constante de MIHAELIS es igual a la concentración del sustrato, en la que la velocidad de reacción es igual a la mitad del máximo.

La tasa de la reacción enzimática depende de la concentración de la enzima (Fig. 31). Esta dependencia es rectilínea.

Higo. 31. La dependencia de la tasa de reacción enzimática de la concentración de enzimas.

El efecto de la temperatura para la tasa de reacción enzimática.

La dependencia de la tasa de la reacción enzimática sobre la temperatura se presenta en la FIG. 32.

Higo. 32. La dependencia de la velocidad de la reacción enzimática a la temperatura.

A bajas temperaturas (aproximadamente 40 - 50 ° C), la temperatura aumenta por cada 10 ° C de acuerdo con la regla de la Vant-Hoff se acompaña de un aumento en la velocidad de la reacción química en 2-4 veces. A altas temperaturas, más de 55 a 60 o con la actividad de la enzima se reduce considerablemente debido a su desnaturalización térmica, y, como resultado, existe una fuerte disminución en la tasa de reacción enzimática. La actividad máxima de las enzimas se observa generalmente dentro de los 40 - 60 o C. La temperatura en la que la actividad de la enzima es máxima, se llama la temperatura óptima. La optimalidad de la temperatura de las enzimas de microorganismos termófilos está en el campo de temperaturas más altas.

Influencia del pH en la tasa de reacción enzimática.

La gráfica de la dependencia de la actividad enzimática del pH se presenta en la FIG. 33.

Higo. 33. Influencia del pH para una tasa de reacción enzimática.

El programa de dependencia de PH tiene una forma en forma de campana. El valor de pH en el que la actividad enzimática se llama máximo. pH-óptimo enzima. Los valores de pH óptimos para varias enzimas fluctúan ampliamente.

La naturaleza de la dependencia de la reacción enzimática del pH se determina por el hecho de que este indicador influye:

a) ionización de los residuos de aminoácidos involucrados en la catálisis,

b) la ionización del sustrato,

(c) la conformación de la enzima y su centro activo.

Inhibición de las enzimas.

La tasa de reacción enzimática se puede reducir mediante una serie de productos químicos llamados inhibidores. Algunos inhibidores son los venenos para una persona, por ejemplo, los cianuros, otros, se utilizan como preparaciones medicinales.

Los inhibidores se pueden dividir en dos tipos principales: irreversible y reversible. Los inhibidores irreversibles (I) están asociados con la enzima con la formación del complejo, cuya disociación con la restauración de la actividad enzimática es imposible:

Un ejemplo de un inhibidor irreversible es diisopropilfluorfosfato (DFP). El DFF inhibe una enzima acetilcolinesterasa, que desempeña un papel importante en la transmisión del impulso nervioso. Este inhibidor interactúa con el centro activo de la serina de la enzima, bloqueando así la actividad de este último. Como resultado, la capacidad de las neuronas de las células nerviosas de las neuronas se altera para llevar a cabo un impulso nervioso. DFP es una de las primeras sustancias de la acción neuro paralítica. Basado en él creó un número de relativamente no tóxicos para los humanos y los animales. insecticidas -sustancias venenosas para los insectos.

Los inhibidores reversibles, en contraste con irreversible, bajo ciertas condiciones pueden separarse fácilmente de la enzima. La actividad de este último se restaura:

Entre los inhibidores reversibles asignar competitivo y no competitivo Inhibidores.

Un inhibidor competitivo, siendo un análogo estructural del sustrato, interactúa con el centro activo de la enzima y, por lo tanto, se superpone al acceso al sustrato a la enzima. En este caso, el inhibidor no está sujeto a transformaciones químicas y se une a la enzima de reversible. Después de la disociación del complejo EI, la enzima se puede contactar con el sustrato y convertirla o con un inhibidor (Fig. 34). Dado que el sustrato y el inhibidor compiten por un lugar en el centro activo, dicha inhibición se llama competitiva.

Higo. 34. El mecanismo de acción del inhibidor competitivo.

Los inhibidores competitivos se utilizan en medicina. Las preparaciones de sulfonamida fueron previamente utilizadas ampliamente para combatir las enfermedades infecciosas. Están cerca de su estructura para Ácido para-aminobenzoico (PABK), el factor necesario del crecimiento de muchas bacterias patógenas. PABK es un precursor del ácido fólico, que sirve como un cofactor de una serie de enzimas. Las drogas de sulfanimida actúan como un inhibidor competitivo de las enzimas de síntesis de ácido fólico de PABK y, por lo tanto, suprimen el crecimiento y la reproducción de bacterias patógenas.

Los inhibidores no competitivos en la estructura no son similares al sustrato y en la formación de EI no interactúan con el centro activo, sino con otra parte de la enzima. La interacción de un inhibidor con una enzima conduce a un cambio en la estructura de este último. La formación del complejo EI es reversible, por lo que después de su descomposición, la enzima puede volver a atacar el sustrato (Fig. 35).

Higo. 35. El mecanismo de acción de un inhibidor no competitivo.

CN Cyanide puede actuar como un inhibidor no competitivo. Se une a los iones metálicos que pertenecen a los grupos promocionales y suprime la actividad de estas enzimas. El envenenamiento de cianuro es extremadamente peligroso. Pueden llevar a un resultado fatal.

Enzimas alesosturbadas

El término "alostero" proviene de las palabras griegas allo, la otra, la parcela estéreo. Por lo tanto, las enzimas alto-sólidas junto con un centro activo tienen otro centro llamado centro alostero (Fig. 36). Una sustancia capaz de cambiar la actividad de las enzimas se asocia con el centro alostero, estas sustancias llaman efficores alesostiles. Los efectores son positivos: la activación de la enzima, y \u200b\u200bel inhibitorio negativo, es decir, es decir. Bajando la actividad de la enzima. Algunas enzimas alto-sólidas pueden estar expuestas a dos o más efectores.

Higo. 36. Estructura de la enzima alesostérica.

Regulación de los sistemas multimen conmigo.

Algunas actividades de enzimas acordaron, uniéndose en sistemas multimenímenos en los que cada enzima cataliza una cierta etapa del camino metabólico:

El sistema multimenza tiene una enzima que determina la velocidad de toda la secuencia de reacción. Esta enzima suele ser del todo y está al comienzo del camino de Matabólico. Es capaz de obtener varias señales, tanto para aumentar como para reducir la velocidad de la reacción catalizada, ajustando así la velocidad de todo el proceso.

Pregunta 1. ¿Qué sustancias se llaman catalizadores?

Las sustancias que cambian la velocidad de la reacción química, permanecen al final de él sin cambios, se llaman catalizadores.

Pregunta 2. ¿Qué papel juegan las enzimas en la celda?

Enzimas: catalizadores biológicos acelerando reacciones químicas en una célula viva. Las moléculas de las enzimas solas consisten solo en proteínas, otras incluyen proteínas y un compuesto de naturaleza no virológica (orgánica - coenzima o iones inorgánicos de varios metales). Las enzimas son estrictamente específicas: cada enzima cataliza un cierto tipo de reacciones en las que se involucran ciertos tipos de moléculas de sustrato.

Pregunta 3. ¿De qué factores pueden depender de la tasa de reacciones enzimáticas?

La tasa de reacciones enzimáticas depende en gran medida de la concentración de la enzima, la naturaleza de la sustancia, la temperatura, la presión, la reacción media (ácido o alcalino).

En muchas enzimas bajo ciertas condiciones, por ejemplo, en presencia de moléculas de ciertas sustancias, la configuración de los cambios en el centro activo, lo que les permite proporcionar la mayor actividad enzimática.

Pregunta 4. ¿Por qué la mayoría de las enzimas a alta temperatura pierden propiedades catalíticas?

El medio de alta temperatura, como regla, causa desnaturalización de proteínas, es decir, violación de su estructura natural. Por lo tanto, a altas temperaturas, la mayoría de las enzimas pierden sus propiedades catalíticas.

Pregunta 5. ¿Por qué la falta de vitaminas causa violaciones en los procesos de la vida del cuerpo?

Muchas vitaminas son parte de las enzimas. Por lo tanto, la desventaja en el cuerpo de vitaminas conduce al debilitamiento de la actividad de las enzimas en las células, y por lo tanto, puede causar violaciones en los procesos de actividad vital.

1.8. Catalizadores biológicos

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