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

1 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

59878. Літературно-правова гра «Щасливий випадок» 48.5 KB
  Бібліотекар: У 1959 році міжнародна Організація Обєднаних Націй ООН прийняла Декларацію угоду прав дитини де кожній дитині гарантується невідємне право на життя та розвиток. Хто надає дитині найперше право у житті мама...
59879. КОНКУРС «ЩАСЛИВИЙ ВИПАДОК». ПОЗАКЛАСНИЙ ЗАХІД 41.5 KB
  Частина тканини яка не сипиться 4. Властивість тканини легко всмоктувати вологу. Який вид тканини отримують хімічним способом 4. Властивість тканини легко утворювати складки.
59880. Порадійте всі за нас, перейшли ми в 5 клас! 115.5 KB
  Дружелюбний чуйний щедрий самий веселий учень в класі що завжди був першим за списком у класному журналі ватерполіст мріє досягти успіхів в бізнесі і ходити всією сімєю в походи наш Містер Сміх.
59881. ДО СВИДАНИЯ, НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА 119 KB
  Пришли мы к вам учениками новыми Добрыми веселыми. Но чем же мы отличаемся от других 1й ученик: В нашем классе есть Марина Тома Тани и Алина 2й ученик: Ксеня Вика Кати Мила.
59882. Свято-подорож у майбутнє «Ми переходимо у 5 клас» 112 KB
  Вчитель Здравствуйте дети И. Вчитель: Знаєте діти я в дитинстві мріяла стати чарівницею. А за столом наша перша вчителька. Вчитель Любі хлопчики й дівчатка Вас вітає lm Mter Ви завжди бажані в школі.
59883. Все мы родом из детства 52.5 KB
  Ведущая 1: Три девицы под окном Пряли поздно вечерком. Ведущая 2: Кабы я была царица Говорит одна девица То на весь крещеный мир Приготовила б я пир. Ведущая 3: Кабы я была царица Ведущая...
59884. Выпускной - 2012 107 KB
  Ничто на Земле не бывает вечным И школьный год так быстротечен Внезапно наступил прощальный вечер И этот вечер выпускной Трек Внимание Впервые Сейчас Здесь и у нас Самое необыкновенное Самое звездное представление И не зря бытует мнение: звездами не рождаются.
59885. Випускний 85.5 KB
  Ведуча: В шкільній оселі свят завжди багато де музика лунає чути спів Але у нас сьогодні надзвичайне свято Ми проводжаємо своїх випускників 1 Ведучий: Тепер належить їм майбутнє України І їм долати сходинки життя.
59886. Раціональні вирази. Додавання та віднімання раціональних виразів 519.5 KB
  Знати: Зміст понять цілі вирази дробові вирази раціональний дріб Основну властивість дробу Алгоритм зведення раціонального дробу до нового знаменника Правило додавання та віднімання раціональних дробів з однаковими знаменниками...