ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамика ферментативных реакций из "Физико химические основы производства ферментных препаратов" Второе начало термодинамики указывает, что тепло не может самопроизвольно переходить от холодного тела к более теплому, независимо от превращения энергии в промежуточных, процессах. [c.18] Перемещение энергии того же вида происходит от системы с более высоким потенциалом к системе с более низким потенциалом, до наступления термодинамического равновесия. [c.18] В термодинамике различают связанную и свободную энергию. Внутренняя энергия системы, представляющая собой сумму свободной и связанной энергии, не может быть полностью превращена в работу. В процессе совершения работы убывает только свободная энергия. С целью определения степени обратимости перехода энергии при различных процессах в термодинамике введена функция состояния, называемая энтропией, которая обозначается буквой 5. Энтропия зависит от абсолютной температуры. [c.18] Энтропия всякой изолированной системы стремится к максимуму (Д5 = тах), т. е. с увеличением энтропии уменьшается свободная энергия и тем самым возрастает устойчивость системы. [c.19] Законы термодинамики и кинетики химических реакций дают возможность обобщить изменения энергии в каталитическом процессе с изменением скорости реакций. [c.19] Аррениус установил, что химическое взаимодействие возможно только между активными молекулами, т. е. такими, которые обладают запасом энергии, не меньшим, чем необходимо для данной реакции. [c.19] Активация молекул достигается повышением температуры, поглощением лучистой энергии, воздействием электрического поля с определенной длиной волны, радиацией, каталитическим воздействием. [c.19] В любом процессе между активными и неактивными молекулами существует подвижное химическое равновесие. [c.19] Объяснение явления активации представлено на рис. 9. [c.20] Следует отметить, что для образования молекул АС и ВО из АВ и СВ требуется разрушение химической связи между А — В и С —О. [c.20] Начало сближения молекул представлено точкой а, а начальная энергия Ео. Перегруппировка в АС + -Ь ВО представлена точкой Ь. [c.20] Для разрушения химической связи требуется дополнительная энергия Q, представляющая собой энергию активации (высота энергетического барьера асИ). Без затраты энергии активация не произойдет, однако эта затрата компенсируется с избытком, так как соединение атомов в молекулу сопровождается выделением энергии. [c.20] Приведем изменения свободной энергии на разных стадиях ферментативной реакции (рис. 10) (по Ьитгу). [c.20] В ферментативном процессе легче всего протекает стадия присоединения субстрата к ферменту (/), так как скорость ее зависит главным образом от диффузии молекул субстрата к активному участку фермента. [c.20] Далее следует стадия преобразования фермент-субстратного комплекса в комплекс фермента с продуктами реакции (//), а затем отделение продуктов реакции от фермента, которое может протекать в несколько стадий III, IV). [c.20] Как видно из графика, ферментативный процесс проходит через активированные комплексы, значительно снижающие общую энергию активации. [c.20] Приведем некоторые термодинамические константы различных белков (табл. 1). [c.21] Вернуться к основной статье