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

47807. История и методология Наук о Земле как самостоятельная дисциплина 1.17 MB
  Место геологии и географии в системе естественных наук. Донаучный этап развития геологии и географии 4. Научный этап развития геологии и географии 7. Становление научных основ в геологии и географии первая половина XIX в.
47808. Информационные технологии в юридической деятельности 15.9 MB
  Основы защиты информации: Учебное пособие. Правовое обеспечение процессов информатизации представляет совокупность нормативных актов принимаемых на различных уровнях власти и управления регулирующих комплекс общественных отношений связанных с созданием и использованием информации и перспективных ИТ. Основные понятия Понятия информации в современной науке и технике Функционирование любой системы управления в технике природе обществе в первую очередь основано на сборе обработке и анализе информации поступающей из окружающей среды...
47809. ОБЩЕЕ УЧЕНИЕ О БОЛЕЗНИ ПАТОГЕНЕЗ 1.56 MB
  Главный критерий болезни нарушение трудоспособности. Болезнь нарушение жизнедеятельности организма вызванное действием чрезвычайных раздражителей характеризуются снижением работоспособности приспособляемости организма к условиям окружающей cреды и одновременным развитием не только патологических но и компенсаторноприспособительских реакций направленных на восстановление нарушенных функций и структур лежащих в основе выздоровления. психический психогенный нормальная или измененная нарушение ВНД сопровожд. Направлены...
47810. Краткий курс лекций по патологической физиологии 1.34 MB
  Патофизиология массы крови. Курс состоит из 33х лекций в которых разбираются вопросы общей патологии этиология патогенез общий адаптационный синдром иммунитет и аллергия воспаление лихорадка и гипертермия и лекций посвященных частной патофизиологии отдельных систем организма крови дыхания кровообращения печени почек пищеварения нервной и эндокринной. Хотя нужно отметить что основная масса показателей может колебаться в определенной степени например температура тела биохимический или клеточный состав крови. Возникает...
47811. Безопасность жизнедеятельности. Курс лекций 1.74 MB
  Основы физиологии труда. Вредные условия труда. Основные принципы государственной политики в ОТ охране труда. Законодательная база охраны труда в Российской Федерации.
47812. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ 2.03 MB
  Потребности как предпосылка производства. Ресурсы и факторы производства Продукт как результат производства фирмы.3 Издержки производства: явные и неявные внешние и внутренние постоянные и переменные
47813. Сборник клинических задач. Лечебное дело 740 KB
  При осмотре влагалищными зеркалами: слизистая оболочка влагалища и шейки матки синюшная. Устанавливается на основании сомнительных и вероятных признаков беременности: отвращение к запахам тошнота отсутствие менструации синюшность слизистой оболочки влагалища и шейки матки увеличение тела матки. Дополнительные методы диагностики беременности: определение ХГЧ гормона хорионического гонодотропина в сыворотке крови и моче; ультразвуковое исследование матки. по величине тела матки 8 недель небеременная матка имеет размер с крупную...