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

55810. КУЛЬТУРА КИЇВСЬКОЇ РУСІ КІНЦЯ Х – ПОЧАТКУ ХІ СТ 87.5 KB
  Мета: дати уявлення про розвиток писемності та рівень освіченості населення Київської Русі; ознайомити з найвизначнішими пам’ятками цього періоду; охарактеризувати розвиток мистецтва...
55811. Київська Русь за Ярославичів 37.5 KB
  Мета: з’ясувати яким було становище держави за часів Ярославичів;чому точилася боротьба Ярославичів за Київський стіл чи перебувала Київська Русь на межі феодальної роздробленості визначити з якою метою збиралися з’їзди князів та які рішення приймалися; розвивати логічне та історичне мислення школярів; виховувати в учнів інтерес до історії своєї держави. Очікувані результати: учні зможуть: характеризувати становище держави за часів Ярославичів пояснити причини боротьби князів за Київський стіл називати мету та рішення князівських...
55812. Княжа Русь-Україна в літописних оповіданнях 89.5 KB
  А чиїми літературноісторичними дорогами ми будемо мандрувати ви скажете нам самі розгадавши ключове слово нашого кросворду а допоможуть вам знання які ви здобули на уроках історії та української літератури з тем Княжа Русь Україна...
55813. Повторювально - узагальнюючий урок з теми «Княжа Русь-Україна» 46 KB
  Запитання Хто автор Повісті минулих літ Хто княжив у Києві до приходу Олега Хто прибив щит на воротах Константинополя З якої династії походив князь Ігор Назвіть ім’я князя який загинув від рук древлян. Який князь загинув у боротьбі з печенігами Хто і коли запровадив християнство на Русі Як називається перший збірник законів на Русі Хто його автор Хто і коли остаточно розгромив печенігів Як називався перший кам’яний храм Київської Русі Назвіть ім’я доньки князя Ярослава Мудрого яка стала королевою Франції....
55818. Українські рушники – обереги, символи працелюбності нашого народу 45 KB
  Ознайомити дітей з різними функціями рушника. Зал прикрашений різними рушниками. На стінах плакати: Хата без рушників родина без дітей Рушники на кілочку хата у віночку Не лінуйся дівонько вишивати буде чим гостей шанувати.