Термодинамика основных биохимических процессов

Термодинамика основных биохимических процессов [c.148]

Вначале мы рассмотрим некоторые общие вопросы, связанные с приложением основных законов химической термодинамики к биологическим явлениям, а затем рассмотрим термодинамику наиболее важных биохимических процессов, представленных на рассмотренной схеме. [c.114]

Для объективной оценки реакционной способности порфиринов и металлопорфиринов по отношению к различным по природе молекулам большое значение имеет наличие достоверных термодинамических характеристик процессов молекулярного комплексообразования. Информацию о термодинамике процессов специфических взаимодействий в растворах порфиринов в основном получают при помощи спектроскопических методов (ЯМР, ПМР, ЭСП) [4]. Однако обобщение термодинамических результатов, полученных различными спектроскопическими методами, приведенное авторами в обзоре [4], свидетельствует о трудностях, с которыми зачастую сталкивается исследователь при попытке выяснения четкой взаимосвязи структуры и биохимической активности металлопорфиринов. Решение данных вопросов осложнено рядом причин, обусловленных методологическими особенностями. Например, необходимостью проведения исследований на фоне "инертных" растворителей, влияние которых на растворенное вещество, как правило, нуждается в уточнении нерешенностью вопросов о стандартизации термодинамических величин из-за отсутствия данных по активностям компонентов раствора недостаточной чувствительностью методов к сольватным структурам при достижимых концентрациях порфиринов в растворах. Следствием этого являются существенные расхождения в термодинамических характеристиках, полученных разными авторами с использованием спектроскопических методов для одинаковых систем [4]. Необходимо отметить, что в большинстве случаев анализ экспериментальных данных по процессам аксиальной координации в трехкомпонентных системах металлопорфирин-молеку-лярный лиганд-растворитель невозможен без привлечения сведений об особенностях сольватации реагентов данным растворителем, которые, как правило, в научной литературе отсутствуют. [c.299]

В биологический цикл биохимической карбонизации включается, по-видимому, весь комплекс основных полимерных веществ растительных остатков. После захоронения торфяника развитие органического вещества, подчиняясь требованиям термодинамики, идет по пути дальнейшего уменьшения запаса свободной энергии. Ничтожно малая скорость определяет термодинамически равновесный характер его структурно-химических преобразований, в чем и состоит главное отличие природного процесса углефикации от искусственной карбонизации. Ранее [1, 2] нами с достаточной подробностью были освещены вопросы термодинамики и кинетики природного процесса углефикации. [c.242]

Рассмотрение термодинамики водных растворов неэлектролитов будет искусственно односторонним, если ограничиться системами без химических реакций. Как раз одна из важнейших ролей воды в природе состоит в том, что она является основной средой, в которой протекают химические процессы в живых организмах. Естественно предполагать, что взаимодействие воды со сложными биохимическими молекулами управляется, в основном, теми же факторами, которые отчасти обсуждались в этой книге (гидрофобные взаимодействия, донорно-акцепторные взаимодействия с полярными центрами и т. п.), а. также обсуждаются в литературе, посвященной водным растворам электролитов. Не случайно водные растворы простых органических соединений столь интенсивно изучаются в последнее десятилетие — они служат моделями очень сложных биохимических объектов и систем. Поэтому представляется необходимым и в рамках этой книги остановиться на некоторых особенностях химических реакций, в которых, в той или иной роли, участвует вода. Таких ролей может быть несколь- [c.166]

Хотя классическая термодинамика, исходя из своих законов, может не касаться природы веществ, с которыми имеет дело, и выводить ряд положений путем математических и логических доказательств, однако ее приложение к живым организмам приводит к ряду специфических особенностей, изучение которых тесно связано с выяснением наиболее общих и основных характеристик жизненных процессов. Отсюда большое теоретическое значение биохимической термодинамики. [c.114]

Что касается реакций, то здесь надо сказать, что клетка действительно способна поразить воображение химика, изучающего различные превращения исходных веществ в нужные ему продукты. Такие поиски входят в программу работы химика и технолога, когда они хотят наладить новое химическое производство приходится исследовать множество реакций и отбрасывать все те, которые, несмотря на тщательный подбор условий и катализаторов, все же идут слищком медленно и практически себя не оправдывают. Клетки располагают столь совершенными катализаторами, что их деятельность может служить образцом для любого химического завода. Каталитические механизмы клетки справляются с труднейшими химическими задачами, например осуществляют фиксацию атмосферного азота при невысоких температурах. Биохимические машины заслуживают самого внимательного изучения и моделирования. Но и химики не беспомощны в обращении с катализаторами. Существует большое число катализаторов, которые по типу действия сходны с природными. Важно подчеркнуть, что основные химические законы биохимических процессов — это те же законы, которым следуют и реакции, протекающие просто в пробирке. Как бы ни были сложны молекулы ферментов, общие законы катализа, построенные на фундаменте химической кинетики и термодинамики, обязательны и для них. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология