89663

КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ, ИДУЩИХ С ПРЕОДОЛЕНИЕМ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО БАРЬЕРА

Доклад

Биология и генетика

Примером процессов, идущих с преодолением потенциального барьера (ПБ), служат химические и биохимические реакции. Практически все они проходят стадию промежуточного состояния с повышенной энергией. В химии такое состояние называют активированным комплексом.

Русский

2015-05-13

70.9 KB

0 чел.

КИНЕТИКА ПРОЦЕССОВ, ИДУЩИХ С ПРЕОДОЛЕНИЕМ

ПОТЕНЦИАЛЬНОГО БАРЬЕРА

Многие реальные процессы в биологической системе идут с преодолением потенциального барьера. Это означает, что начальное и конечное состояние системы разделены некоторым промежуточным состоянием, которое обладает большой энергией.

Чтобы процесс осуществлялся, система в начале должна получить дополнительно энергию для преодоления потенциального барьера. Величина этой энергии называется высотой потенциального барьера или энергией активации процесса.

Примером процессов, идущих с преодолением потенциального барьера (ПБ), служат химические и биохимические реакции. Практически все они проходят стадию промежуточного состояния с повышенной энергией. В химии такое состояние называют активированным комплексом.

В реальных телах различные частицы (молекулы, ионы и т. д.) имеют разную энергию. Поэтому в каждом конкретном случае одни частицы способны преодолевать ПБ, а другие - нет. В этой связи скорость процессов, в которых участвуют молекулы данного вещества, будет определяться только числом молекул, которые способны преодолевать ПБ. Такие частицы (молекулы) называются активными. Концентрацию активных частиц можно рассчитать по формуле Больцмана:

 - число активированных частиц;

  - общее число частиц;

  - энергия активации для одного моля вещества.

  - энергия активации для 1 частицы;

- постоянная Больцмана.

,

- число Авогадро.

Анализ уравнений Больцмана показывает, что скорость процессов, идущих с преодолением потенциального барьера (ПБ) экспоненциально зависит от температуры. Таким образом, зависят скорости испарения, диффузии, химической реакции и т. д. от температуры. Это имеет важное значение для жизнедеятельности. В этой связи, температурный гомеостазис организма гомойотерных животных является необходимым условием стабильной жизнедеятельности. В противном случае, даже при небольшом отклонении температуры тела от нормы, скорости различных жизненных процессов изменились бы значительно, причем, в неодинаковой степени вследствие различия их энергии активации. Это неизбежно привело бы к нарушению основных функций организма.

Скорость многих химических реакций также определяется энтропией активации. Например, при столкновении двух сложных молекул, которые в принципе взаимодействуют между собой, реакция фактически происходит не всегда. Дело в том, что молекулы взаимодействуют не целиком, а определенными функциональными группами. В этом случае можно сказать, что скорость реакции будет пропорциональна как числу активных частиц, так и вероятности удачных столкновений.

Понятие вероятности в молекулярном движении связано с понятием энтропии:

- энтропия активации процесса, следовательно, выражение для скорости процесса примет вид:

Скорость реакции можно значительно повысить, если каким-то образом увеличить вероятность удачных столкновений. Для этого необходимо направить навстречу друг другу соответствующие функциональные группы. Именно так действуют ферменты. Ферменты - это биологические катализаторы. Роль ферментов состоит в резком ускорении биохимических реакций. В действии ферментов выделяют два механизма:

одни ферменты в основном снижают энергию активации (); другие увеличивают энтропию активации .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47128. Базы данных и СУБД 69.78 KB
  Базы данных и СУБД. Под базой данных понимается множество взаимосвязанных элементарных групп данных информации которые могут обрабатываться одной или несколькими прикладными системами. Трехуровневая архитектура базы данных. Внутренний уровень – это уровень определяющий физический вид базы данных наиболее близкий к физическому хранению и связан со способами сохранения информации на физических устройствах хранения.
47129. Информация. Информационные сообщения 61.07 KB
  Информационным объемом сообщения называется количество битов в этом сообщении. В современной вычислительной технике принято объединять биты в восьмерки, называемые байтами: 1 байт = 8 бит. Наряду с битами и байтами используются и более крупные единицы измерения информационного объема сообщения
47130. Проектні пропозиції щодо покращення стану озеленення та благоустрою території парку «Юність» у Святошинському районі м. Києва 2.27 MB
  Парки, сквери є місцями активного й пасивного відпочинку населення. Особливо великою є роль парків культури і відпочинку. Окрім них у містах влаштовують сквери, бульвари, дитячі парки, міські сади, ботанічні сади, вуличні зелені насадження уздовж тротуарів, прибудинкові зелені насадження, палісадники, зелені насадження на промислових підприємствах, в лікарнях, школах і т. ін.
47133. Транснациональные корпорации 62.66 KB
  Так стороны Конвенции о транснациональных корпорациях признают под понятием транснациональная корпорация юридическое лицо совокупность юридических лиц: имеющее в собственности хозяйственном ведении или оперативном управлении обособленное имущество на территориях двух и более сторон; образованное юридическими лицами двух и более сторон; зарегистрированное в качестве корпорации в соответствии с Конвенцией.С развитием и совершенствованием правового регулирования деликтных отношений такое единообразие в подходе было дополнено...
47134. ФОРМЫ И ФУНКЦИИ ПОДРАЖАНИЯ В ДЕТСТВЕ (По Обуховой) 63.5 KB
  Ими было установлено что подражание или имитация такая форма поведения которая находится в непрерывном изменении и вносит важный вклад в формирование интеллекта личности ребенка помогает ему в освоении норм социальной жизни. Связь подражания ребенка определенного возраста со специфической социальной ситуацией его развития; установили функции отдельных видов подражания; выявили его родство с ориентировочноисследовательской деятельностью. Опираясь на идеи Эльконина и его концепцию периодизации психического развития и Гальперина и его...
47136. Понятие и виды экологических правонарушений 64.24 KB
  Экологическое правонарушение –это противоправное, виновное деяние (действие или бездействие), совершаемое праводееспособным субъектом, причиняющее экологический вред или несущее угрозу причинения либо нарушающее права и законные интересы субъектов экологического права.