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

23960. Трилогия Эсхила «Орестея». «Агамемнон» 16.74 KB
  Трилогия Эсхила Орестея. Агамемнон В основу этой траг положен миф о царе Атрее его сыне Агамемноне и внуке Оресте. Хор призерает Эгисфа осыпает бранью и пресказ что вернется сын Агамемнона Орест с чужбины и отомстит за смерть отца. Эсхил Орестея.
23963. АНТИГОНА 15.78 KB
  История Антигоны примыкает непосредственно к мифу о братоубийственной вражде Этеокла и Полиника излагаемому в античных источниках более или менее единообразно. 928931 поставленных через 20 лет после Антигоны . Наряду с этим сохранилось свидетельство Павсания позволяющее предположить наличие фиванского варианта в котором особо выделялась роль Антигоны IX 25 2. Никаких санкций по адресу Антигоны согласно Павсанию не последовало поскольку жестокость победителей не заходила в Греции так далеко чтобы не...
23966. Софокл «Царь Эдип» 15.39 KB
  Софокл Царь Эдип Софокл 496406гг до н. Лучшая Царь Эдип. В ней он исп миф о судьбе фиванских царей Лае и его сыне Эдипе. Они назвали его Эдип эдипус с опухшими ногами.
23967. Еврипид (180-70гг до н.э.) 12.59 KB
  и Софокл жили в одно время но младший его современник Софокл отразил ярко афине общ в период расцвета а Еврипид в период его кризиса. Эти особ афинго общ в период кризиса им нашли отраж в твве Еврипида. Еврипид не был популярен среди соврем его взгляды не сходились с согражданами соврем часто не понимали его. Еврипид происх очевидно из сред по достатку семьи.
23968. Римская литература, влияние греческой 22 KB
  Римская литература влияние греческой Первая традиционная литература. Этрусков свергли = республика сумрачные века Усиливается влияние сельского элемента замедляется развитие письменности литература была только деловая не было развитой мифологической системы. Литература развивается быстрее и более интенсивно. Римская литература с самого начала уже эллинистична.