Məlumat

Reaktivləri bir -birinə yaxınlaşdırmaqla bir fermentdə aktivasiya enerjisi necə azalır?

Reaktivləri bir -birinə yaxınlaşdırmaqla bir fermentdə aktivasiya enerjisi necə azalır?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Aktivləşdirmə enerjisi aşağı salınarsa, bağlanma gücü azalmışdır. Reaktivləri bir -birinə yaxınlaşdırmaq bir zülaldakı aktivasiya enerjisini necə azaldır? Düşünə biləcəyim tək şey sterik gərginlikdir.


Aktivləşdirmə enerjisi yalnız substratı istiqamətləndirməklə deyil, keçid vəziyyətini sabitləşdirməklə də azalır.

Uyğunlaşma modelinə görə, bir çox ferment bir substratın keçid vəziyyətinə daha yüksək bağlanma yaxınlığı göstərir.


Biokimyəvi reaksiyalar, enerji və fermentlər

Videonu iTunes U və ya İnternet Arxivindən yükləyin.

Sadəcə ilk bir neçə dəqiqəni üç məsələni aydınlaşdırmaq üçün sərf etmək istədim. Heç biri əsas konseptual bir məsələ deyil, ancaq detallara diqqət etməyi və onları düzəltməyi, burada da düzəltməyi sevirik.

Birincisi, mən RNT-nin niyə qələvi labil olduğunu izah edən bir reaksiyanı səhv etdim, yəni yüksək pH varsa, sifətdən istifadə etmək üçün əslində qələvi pH və ya qələvi pH deyirik. Və dedik ki, hidroksil qrupları DNT-nin deyil, RNT-nin fosfodiester bağlarının parçalanmasına səbəb ola bilər. Və bunun necə olduğunu izah etdiyim yol, qələvi qrupunun bu beş üzvlü halqanın meydana gəlməsinə səbəb olmasıdır, iki karbon, iki oksigen və fosfat. Və bu, nəhayət, aşağıda ribonukleozid monofosfatla heç bir əlaqənin olmadığı yerdə həll olunur. Mən bunu oksigen olmadan belə çəkdim və bu, yox-yoxdur, çünki əslində, həqiqətdə və bir çoxunuz götürdüyünüz kimi, bu, iki əsas hidroksilə çevrilir. Beləliklə, orada bir səhv olduğunu unutmayın. Bir neçə başqa səhv də var. Məsələn, dərslikdə belə bir təəssürat yaranır ki, nuklein turşularını polimerləşdirən zaman monofosfatdan istifadə edirsən.

Və əgər siz keçən dəfə mənim mühazirəmə qulaq asmısınızsa, bunun heç bir mənası yoxdur, çünki polimerləşmə üçün kifayət qədər enerji yaratmaq üçün kifayət qədər enerji yaratmaq üçün trifosfat enerjisini sərf etməlisiniz. Dərslik orada səhvdir.

Dərsliklər yaxşı və ya pis insanlar tərəfindən yazılır və buna görə də hər şey kimi onlar da ölümcül və səhvdir. Deməli, həqiqət budur ki, DNT və ya RNT -ni polimerləşdirərkən, bu polimerləşməni mümkün edən enerjini bağışlamaq üçün dörd ribonükleozid və ya deoksiribonukleozid trifosfatdan birinə ehtiyacınız var.

Və bu kitabda bir səhv olduğunu unutmayın. Xatırladaq ki, keçən dəfə dediyim kimi, ATP -nin həqiqətən hüceyrədəki enerji pulu olması və enerjisinin bu mənfi yüklü üç fosfat arasındakı qarşılıqlı elektrostatik itələmənin özündə apardığı bu baharda saxlanılması və bükülməsi. böyük potensial enerji.

Və bu potensial enerjinin bir hissəsi, nuklein turşularının polimerləşməsinin sintezi zamanı bu bağı burada parçalayaraq həyata keçirilə bilər. Burada bu bağı kəsərək potensial enerji də əldə etmək olar. Bu alfa, beta və qamma-fosfattır. Və hər ikisinin parçalanması əhəmiyyətli enerji yarada bilər və bu da öz növbəsində, qısa müddətdə göstərəcəyimiz kimi, digər reaksiyalara yatırıla bilər. Polimerləşmə reaksiyası. Sizə çatdırmaq istədiyim ikinci bir məqam isə aşağıdakılardır və siz bunun bir növ təsadüf olduğunu söyləyərdiniz. Hüceyrədəki enerjinin valyutası ATP, adenozin trifosfatdır, biz burada onun quruluşunu görürük və bu RNT-nin dörd sələfindən biri olur.

Beləliklə, eyni molekul, bu iki fərqli görünüşlə əlaqəli olmayan tətbiqlərdə istifadə olunur. Birincisi, genetik məlumatın saxlandığı və ötürüldüyü RNT yaratmaq üçün polimerləşmək.

Və ya alternativ olaraq enerji üçün valyuta kimi xidmət etmək üçün burada bu kontekstdə istifadə olunur. ATP kimi yüksək enerji. Bir az aşağı enerjili ADP. Daha aşağı enerji ilə AMP monofosfat. Və özünüzdən soruşa bilərsiniz, başınızı qaşıyın və niyə eyni molekulun bu iki fərqli şey üçün istifadə edildiyini söyləyə bilərsiniz?

Əslində, bu ribonükleozidlərin genetik məlumatların saxlanması və ya ötürülməsi ilə əlaqəsi olmayan başqa tətbiqləri də var. Və yəqin ki, düzgün hesab olunur ki, eyni molekulun bu tamamilə fərqli tətbiqlər üçün istifadə edilməsinin səbəbi, bu planetdə həyatın təkamülünün əvvəlində həqiqətən çox az sayda bioloji molekulun mövcud olmasıdır. Həqiqətən də, daha sonra qeyd edəcəyimiz kimi, ehtimal ki, ilk orqanizmlər DNT -ni genom olaraq istifadə etməmişlər. DNT molekullarında genetik məlumatların saxlanması bizimlə olan bir inanc məqaləsidir.

Və son dəfə bunu açıq şəkildə ifadə etdim. Ancaq işin əsli budur ki, ehtimal ki, ilk orqanizm, ilk hüceyrədən əvvəlki həyat formaları RNA-nı genetik material olaraq, əşyaları saxlamaq üçün RNT-dən istifadə edir, arxivləşdirmə yolu olaraq RNA-nı cüt telli RNT molekulları vasitəsi ilə kopyalayır. genetik məlumat. Və yalnız daha sonra bu planetdə həyatın təkamülü zamanı, nə vaxt olduğunu deyə bilmərik, amma yüz və ya iki yüz il sonra ola bilərdi. Aydındır ki, əgər həyatın mənşəyindən 3-3,5 milyard il əvvələ qədər danışırıqsa, bunu zamanla çox yaxşı lokallaşdıra bilmərik, ancaq sonradan DNT-yə sabit bir şəkildə saxlamaq işi tapşırıldı. genetik məlumat. Və bunun nəticəsi olaraq, bir başqa kəşfin də fərqinə varırıq ki, bu gün haqqında danışacağımız bütün katalizatorlar, adlandırdığımız fermentlər, demək olar ki, bütün müasir fermentlər zülallardır. Və onlar haqqında əvvəllər qısaca danışdıq. Ancaq son 15 il, 20 il ərzində, müəyyən RNA molekullarının da müəyyən reaksiyaların katalizasyon qabiliyyətinə sahib olduğu kəşf edildi. Biokimya alarkən, kimsə mənə bunu söyləsəydi, psixiatriya şöbəsinə müraciət edərdim, çünki bu, qəribə bir fikir idi.

RNT molekulu biokimyəvi reaksiyanı necə kataliz edə bilər?

Reaksiyalar üçün katalitik saytlar yaratmaq üçün lazım olan bütün yan qruplar yoxdur. Ancaq indi biz təxminən beş il əvvəl Nobel Mükafatının verilməsinə səbəb olan araşdırmalar əsasında RNT molekullarının müəyyən reaksiya növlərini kataliz edə bildiyini başa düşürük. Və bu bizə həyatın bu planetdə necə yarandığı haqqında bir fikir verməyə başlayır, çünki RNA molekulları, daha əvvəl də dediyim kimi, RNT molekullarının və ya ATP kimi prekursorlarının genetik məlumatları saxlaya bilmiş ola biləcəyi kimi, yüksək enerji bağlarını saxlamaq üçün pulları ola bilər. burada göstərilir.

Və RNT molekulları, bu planetdə ilk dəfə mövcud olan ən ibtidai canlı formalardakı bir çox reaksiyanı katalizasiya edən ilk fermentlər ola bilər. Və buna görə də dediyim budur ki, həyat ilk yüz və ya iki yüz milyon il ərzində inkişaf etdikcə, kimin nə qədər çəkdiyini bilən, tədricən DNT -nin RNT -dən məlumat saxlama işini, tədricən zülalların işini - Katalizdə vasitəçilik etmək, işi RNT molekullarından götürmək üçün ferment olaraq fəaliyyət göstərmək. Bu gün bəzi köhnəlmiş biokimyəvi reaksiyalar var ki, biz onların qalıqları, yer üzündə həyatın başlanğıcının əks-sədalarıdır və hələ də RNT katalizatorlarının vasitəçiliyi ilə həyata keçirilir. Düşünürük ki, bu çox erkən addımlara, bəlkə də RNT-ə katalizator kimi çıxış etmək hüququ verildiyi hüceyrədən əvvəlki həyat formasında geri çəkilməkdir.

Biz bu gün bütün biokimyəvi reaksiyalar və enerji məsələsinə çox diqqət yetirəcəyik. Bu, bizi həqiqətən də iki növ biokimyəvi reaksiyanın olduğunu başa düşür.

Bəziləriniz bunu çoxdan öyrənmiş ola bilərsiniz.

Ya enerji buraxan, davam etdikcə enerji istehsal edən ekzerqonik reaksiyalar, ya da əksinə irəliləmək üçün enerji sərmayəsi tələb edən enderqonik reaksiyalar.

Burada, aydındır ki, əgər bu yüksək enerji vəziyyətidirsə və sistemin sərbəst enerjisindən danışırıqsa, yüksək enerjidən gediriksə, molekulda nə qədər enerji olduğunu termodinamik dildə təsvir etməyin bir yolu budur. aşağı enerjili bir vəziyyətə gətirdiyimiz zaman bunu belə çəkə bilərik və başa düşə bilərik ki, enerjiyə qənaət etmək üçün bu molekula xas olan enerji, bu top və ya bu molekul təpədən yuvarlandıqda yüksək potensial enerji sərbəst buraxılır. Və buna görə də reaksiya enerji verir, bu, ekzergonikdir. Və əksinə, bu reaksiyanın davam etməsini istəyiriksə, onu reallaşdırmaq üçün sərbəst enerjiyə sərmayə qoymalıyıq. Sərbəst enerji çox vaxt kimyəvi bağlar şəklində olur, yəni, məsələn, bu fosfodiesterdə, fosfosfat-fosfat əlaqələrində saxlanılan potensial enerjidən istifadə etməklə yatırıla bilən enerji. burada

Yeri gəlmişkən, məlumatınız üçün ATP-nin boşluq doldurma modeli budur. Əslində həyatda belə görünərdi və əslində belə çəkirik.

İndi biz müxtəlif biokimyəvi dəyişikliklərin sərbəst enerji profilinə baxsaq, onları burada bir daha bu çox sxematik şəkildə təsvir edə bilərik.

Yeri gəlmişkən, sərbəst enerjiyə G, 19 -cu əsrdə New Haven -dəki Yale şəhərində termodinamik bir sehrbaz olan Josiah Gibbsdən sonra Gibbs sərbəst enerjisi deyilir. Və burada gördüyümüz budur ki, reaktivlər və məhsullar arasındakı sərbəst enerji dəyişikliyi delta G tərəfindən verilir. Beləliklə, tərifə görə reaksiyaya girənlərlə reaksiyaya başlayırıq.

Məhsullarla reaksiyanın sonunda sona çatırıq.

Və ümumiyyətlə, reaksiya ekzerqonikdirsə və irəliləyəcəksə, enerji buraxır. Və enerjinin xalis sərbəst buraxılması burada delta G ilə göstərilmişdir. Lakin, çox vaxt, enerjidən bəyənilən, ekzergonik olan biokimyəvi reaksiyalar əslində öz -özünə baş verə bilməz.

Onlar özbaşına baş vermir, çünki müxtəlif səbəblərdən aralıq vəziyyətdən keçməli olurlar.

Hansı ki, ilk reaktivlərin malik olduqlarından daha çox sərbəst enerjini təmsil edir. Və təpənin üstündən aşağıya doğru hərəkət etmək üçün əldə etməli olduqları bu yüksək sərbəst enerjiyə aktivləşmə enerjisi, aktivləşmə enerjisi deyilir.

Və buna görə də, əgər mən bu reaktivləri enerji ilə təmin etsəydim, məsələn, tutaq ki, bu reaktivləri qızdırardım və buna görə də onlara bu yüksək enerjiyə keçmək üçün istifadə edə biləcəkləri daha yüksək istilik enerjisi verərdim. dövlət

Onlara istilik verərək pulsuz enerji verdim.

Sonra bura qədər hərəkət edə və sonra təpədən aşağıya yuvarlana bilərlər.

Amma faktiki olaraq aktiv şəkildə müdaxilə etməsələr və onlara bu enerjini verməzlərsə, onlar burada qalacaqlar və bir milyon il orada qala bilərlər, baxmayaraq ki, prinsipcə, buraya çatsaydılar, daha xoşbəxt olardılar. daha aşağı enerji vəziyyətinə çatmaq baxımından. Göründüyü kimi, bütün bu reaksiyalar mümkün olan ən aşağı enerji vəziyyətinə çatmaq istəyir. Lakin real vaxtda aktivləşmənin yüksək enerjisi varsa, bu baş verə bilməz. İndi fermentlər nə edir?

Həmişə olduğu kimi, bu sualı verdiyimə sevindim. Aktivləşdirmə enerjisini azaldırlar. Və bu bir mənada açıqdır və bir mənada incədir, çünki fermentlərin reaktivlərin sərbəst enerji vəziyyətinə təsiri yoxdur, məhsulların sərbəst enerjisinə heç bir təsiri yoxdur. Etdikləri tək şey budu aşağı salmaqdır və çox əhəmiyyətli dərəcədə aşağı sala bilərlər.

Və əhəmiyyətli dərəcədə aşağı saldıqları üçün, ola bilsin ki, buradakı bəzi reaktivlər, bir təsadüf nəticəsində, istilik enerjisi əldə edərək, çox aşağı salınmış təpənin üstündən keçə və burada bu vəziyyətə düşə bilərlər. İndi Gibbs sərbəst enerjisindəki əsl fərq tamamilə təsirlənmir.

Bütün baş verənlər, fermentin aktivləşdirmə enerjisini azaldaraq, bunu real vaxtda mümkün etməsidir. Fakt budur ki, nəticədə bir çox reaksiya planı qurulsa, burada göstərildiyi kimi bir çox reaksiya çox yüksək aktivasiya enerjisinə malikdir və buna görə də buna belə baxırıq. Ancaq aktivləşdirmə enerjisinə malik ola biləcək başqa reaksiyalar da ola bilər ki, bu, demək olar ki, heç bir şey deyil. Və bu reaksiyalar bir fermentin müdaxiləsi olmadıqda otaq temperaturunda öz -özünə meydana gələ bilər. Məsələn, bir protonu boşaldan bir karboksil qrupundan bəhs edirik. Bu barədə artıq danışmışıq. Yaxşı, bu reaksiya otaq temperaturunda kortəbii olaraq baş verir. Bunun baş verməsi üçün bir fermentə ehtiyacı yoxdur. Aktivləşdirmə enerjisi olmadığı üçün baş verə bilər. Lakin biokimyəvi reaksiyaların böyük əksəriyyətinin belə bir aktivləşmə enerjisi var və buna görə də baş verməsi üçün belə bir azalma tələb olunur.

İndi isə reaksiyanın enerji profilinin başqa versiyalarını təsəvvür edək.

Və unutmayın ki, burada absisdə göstərdiyim şey yalnız reaksiyanın gedişatıdır. Təsəvvür edə bilərsiniz ki, mən həqiqətən vaxtı planlaşdırmıram. Sadəcə, reaksiyanın sol tərəfdə baş vermədiyi və sağda baş verdiyi bir vəziyyətdən danışıram. Bunu orada görə bilərsinizmi? Sonra ora yazmayacam. Yaxşı. Gəlin görək bu işləyirmi?

Oğlan, biz 21-ci əsrdəyik və hələ də bunu həll etməmişik.

TAMAM. Bunu hamı burada görə bilər, elə deyilmi? TAMAM.

Beləliklə, baxın. Təsəvvür edək ki, bu iki enerjinin əslində bərabər olduğu, buna bənzər bir reaksiya profilinə sahibik. TAMAM? Onları çəkməyə çalışdım.

Bəli, onlar dəqiq deyillər, lakin demək olar ki, eyni səviyyədədirlər. Və burada çoxlu molekullarla başladığımızı söyləyək. İndi, əgər ətrafında bir ferment olsaydı, ferment aktivasiya enerjisini aşağı sala bilər və bununla da molekulların bu təpədən tünel açıb bura keçməsini təmin edə bilər. Bir molekulun buradan keçdiyi zaman oradakı ilə eyni sərbəst enerjiyə sahib olması o deməkdir ki, katalizator, prinsipcə, əks reaksiyanı da asanlaşdıra bilər.

Geri reaksiya dedikdə nəyi nəzərdə tuturam? Demək istəyirəm ki, tam əks istiqamətdə gedirəm. Beləliklə, buradakı molekullar əmələ gəldikdən sonra, fermentin enerji azaldıcı təsiri onların hər iki istiqamətdə hərəkət etməsinə imkan verə bilər. Və buna görə də əldə edəcəyimiz şey sonda bir tarazlığın qurulmasıdır.

Əgər bu iki enerji vəziyyəti bərabərdirsə, sizə deyim, molekulların 50% -i burada, 50% -i isə burada bitər. Və burada indi iki fərqli müstəqil anlayış, reaksiyanın sürəti və reaksiyanın tarazlıq vəziyyəti arasında mübarizəyə başlayırıq.

Qeyd edək ki, fermentin tarazlıq vəziyyətinə heç bir təsiri yoxdur.

Bu ikisi bərabər sərbəst enerjidə, tarazlıq vəziyyətindədir.

Enerji maneəsinin bu qədər yüksək olması və ya bu qədər yüksək olması əhəmiyyətsizdir. Fakt budur ki, əgər ferment bu hərəkəti irəli -geri mümkün edərsə, son tarazlıq vəziyyəti buradakı molekulların% 50'si və oradakı molekulların% 50 -si olacaq.

Və buna görə də, ferment həqiqətən yalnız reaksiyanın baş verdiyi sürətə təsir edir. Bir mikrosaniyədə baş verəcək, yoxsa bir gündə, ya da milyon ildən sonra olacaq?

Fermentin bu halda tarazlıq olan son son məhsula heç bir təsiri yoxdur.

Əlbəttə ki, sərbəst enerjilərdəki fərqi tarazlıqla əlaqələndirən sadə bir riyazi formalizm var.

Burada, molekulların 80% -nin burada tarazlıqda, 20% -nin isə burada bitdiyi bir vəziyyət ola bilər. Ya da, molekulların 99. % -nin burada və 0 -da bitdiyi bir dövlət olaraq sona çata bilərik.

molekulların % -i burada bitir. Ancaq bu son tarazlıq vəziyyəti heç bir şəkildə fermentdən təsirlənmir. Sadəcə bunu real vaxtda həyata keçirirlər. Və buna görə də, son dəfə söylədiyim bir nöqtəni təkrarlamaq və təkrarlamaq üçün, əgər biokimyəvi reaksiyaların çoxu real vaxtda, yəni saniyə və ya dəqiqə ardıcıllığında baş verərsə, baş verdiyinə əmin olmaq üçün bir fermentin yanında olmalıdır.

Vasitəçiliyinin belə bir fermenti olmadıqda, bu real vaxtda olmayacaq. Baxmayaraq ki, prinsipcə, enerji baxımından üstünlük verilir. Odur ki, baş verən müzakirələr zamanı bunu çox nəzərə alaq. Və indi glikoliz adlanan hüceyrədə enerji istehsal edən əhəmiyyətli bir reaksiyaya baxmağa başlayaq. Glikol prefiksini artıq bilirik.

Glyco şəkərə aiddir. Və lizis, L-Y-S-I-S müəyyən bir birləşmənin parçalanmasına aiddir. Mən sizdən soruşmaq niyyətində deyiləm, nə də otaqda olan başqa heç kim sizdən bu reaksiya ardıcıllığını yadda saxlamağı xahiş etməyəcək. Amma mən istərdim ki, siz buna baxasınız və görək biz bundan hansı dərsləri çıxara bilərik, bu cür mürəkkəb reaksiyalar silsiləsində baxmaqdan hansı hikmət öyrənə bilərik. Bəlkə də öyrənə biləcəyimiz ilk şey, biokimyəvi reaksiyalar haqqında düşündüyümüzdə, bunların tək başına baş verdiyini düşünməməyimizdir. Burada danışıram, məsələn, bu halda A plus B -dən C plus D -ə gedə bilərəm və tarazlığa çatmaq üçün geri reaksiya ola bilər.

Və bu sadə reaksiyanı ətrafdakıların hamısından təcrid edirik.

Ancaq real dünyada canlı hüceyrələrdə reaksiyaların əksəriyyəti çox uzun yolların hissələridir, burada bu addımların hər biri digərlərindən birini, yolda bir addımı göstərir. Burada bizi maraqlandıran şey, iki mühazirədən əvvəl vacib bir enerji mənbəyi olaraq reklam etdiyim qlükozanın əslində necə parçalanmasıdır.

Hüceyrə, qlükozaya xas olan enerjini, başqa şeylərin yanında, dəfələrlə dediyimiz enerji valyutası olan ATP yaratmaq üçün necə yığır? ATP, yüzlərlə müxtəlif biokimyəvi reaksiyaların baş verməsi üçün istifadə olunur.

Bu digər biokimyəvi reaksiyalar enderqonikdir, onlar enerji sərmayəsini tələb edir və demək olar ki, dəyişməz olaraq, lakin dəyişməz olaraq deyil, lakin demək olar ki, dəyişməz olaraq hüceyrə ATP molekulunu tutaraq onu adətən AMP və ya ADP-yə parçalayacaq.

Və sonra ATP -nin parçalanmasından qaynaqlanan enerjidən istifadə edərək, bu enerjini əks halda olmayacaq bir endergonik reaksiyaya yatıracaq. Beləliklə, burada bəlkə də bir reaksiyaya enerji sərf edərək tarazlığın dəyişdiyi fikrinə çatırıq. Çünki enerji qoyaraq, əslində hüceyrə bu ikisi arasındakı sərbəst enerji vəziyyətini aşağı sala bilir.

Və bu, onların tarazlığının daha çox üstünlük təşkil etməsinə imkan verir.

Bu glikolitik yola baxaq. Glikolitik, açıq şəkildə, glikolizə aiddir. Və burada qlükoza ilə başlayırıq.

Keçən dəfə haqqında danışdığımız dairəvi quruluşdan daha çox düz çəkirik.Və burada nə olduğunu bir daha nəzərdən keçirək, kimsə bunu əzbərləməyinizi istədiyi üçün deyil, bəzi detallar özlüyündə çox izahlı olduğu üçün.

Bu məşqin məqsədi hüceyrə üçün ATP yaratmaqdır, lakin reaksiyanın ilk addımı əslində tamamilə əksinədir. Baş verən ilk şeyə baxın. Baş verən ilk şey, hüceyrənin qlükoza-6-fosfat etmək üçün bir ATP molekulunu investisiya etməsidir.

Bunun məqsədi ADP, adenozin difosfatdan ATP yaratmaqdır. Ancaq burada ilk şey, hüceyrənin burada bu molekulu yaratmaq üçün enerji sərf etdiyi enderqonik bir reaksiyadır. Deməli, bunun mənası yoxdur.

Ancaq bu və ya digər dərəcədə məntiqli olmalıdır, çünki sən və mən, hamımız buradayıq və bu otaqdakı hər kəs, ən azından bu an metabolik cəhətdən aktivdir.

Yaxşı. Beləliklə, burada bu molekul var, qlükoza-6-fosfat. Və bu izomerləşə bilər.

Baxın, burada qlükoza-6-fosfat, fruktoza-6-fosfat var.

Və işin əslində, burada oksidləşmə azalma reaksiyası yoxdur. Bu sadəcə bir izomerləşmədir.

Və bu molekul və bu molekul faktiki olaraq eyni sərbəst enerji vəziyyətindədir. Belə olur ki, onların profili əvvəllər səni çəkdiyimə bənzəyir. Onların enerji profili belə görünəcək. Birinin aşağı salması üçün bir fermentə ehtiyacı var, amma çox oxşar molekullar və buna görə də bənzərsiz sərbəst enerji vəziyyətləri olduğu üçün birini digərinə çevirmək üçün sərmayə qoyulması lazım olan bir enerji yoxdur. İndi növbəti addıma baxın.

Növbəti addım yenə də enerji istehsalının tamamilə əks-məhsuldar üsuludur. Çünki yenə də ATP, qamma-fosfat, onun enerjisi fosforlanmış heksoza, fruktoza 1, 6-difosfatın yaradılmasına sərf olunur, burada rəqəmlər açıq şəkildə karbonun kimliklərinə istinad edir.

İndi isə fosforlanmış fruktoza molekulumuz var.

Və beləliklə, burada siz əslində bu molekulların üçölçülü strukturlarının nəyə bənzədiyini daha yaxından təsəvvür edə biləcəyimiz üçölçülü olduğunu görə bilərsiniz. Və bu dəfə bu və ya bu olduğuna diqqət etməməliyik. Bütün praktik məqsədlər üçün burada yalnız bu yola diqqət yetirək. Və burada, ilk dəfə olaraq, bu hexozun iki üçlüyə, yəni iki üç karbon şəkərinə parçalanmasıdır.

Və bu bir az ekzerqonik reaksiyadır.

Verir, enerji sərmayəsi olmadan olur.

Və bir ferment var, onu kataliz etmək üçün bir daha lazımdır. Ancaq indi həqiqətən aydın olaq.

İndi iki molekulun taleyini izləməliyik.

Birinci üçlük və ikinci üçlük. Onların fərqli adları var, amma adlara diqqət etməyəcəyik. Bu üçlüyə diqqət yetirdiyiniz bir şey, asanlıqla bir -birinə çevrilə bilməsidir.

Bir daha belə bir vəziyyətin olduğunu təsəvvür edə bilərik. Bunlar irəli -geri fırlanır.

Və buna görə də, bizim nöqteyi -nəzərdən bütün praktiki məqsədlər üçün bu ikisi bir -birinə bənzəyir, çünki onlar bir -birləri ilə praktiki olaraq dəyişdirilə bilər. İndiyə qədər həqiqətən enerji sərf etdik. Enerji yığmamışıq. Ancaq unutmayın ki, pul qazanmaq üçün pul qoymalı olduğunuz köhnə iqtisadi diktator.

Və burada baş verənlər budur. Baş verən ilk şey oksidləşmə reaksiyasıdır. Oksidləşmə reaksiyası nədir?

Biz bəzi elektronları, bir cüt elektronu bu triozadan, 3 karbon şəkərindən ayırmaq istəyirik.

Və bir cüt elektronu ayıraraq NAD+ -dan NADH -a bağışlayırıq. Və burada bu strukturlar sizin kitabınızda verilmişdir. Lakin məlum olur ki, NADH elektronlar triozadan uzaqlaşır və NAD+-nı NADH-ə endirmək üçün istifadə olunur.

Bir oksidləşmə reaksiyasında, oksidləşən bir molekuldan məhrum olduğunu, bir cüt elektrondan imtina etdiyini unutmayın.

Azalan digər molekul, bu vəziyyətdə NAD, bir cüt elektron əldə edir. İstəyirsinizsə, bu və ya digər molekulların yükünə diqqət yetirə bilərsiniz. Ancaq unutmayın ki, bu oksidləşmə reduksiya reaksiyalarında onun artı yüklü və ya mənfi yüklü olması əhəmiyyətsizdir. Oyunun əsl adı elektronlardır. Əlavə yüklü və ya neytral olsun, protonları unudun. Buradakı oyunun əsl adı, bu molekulu buna endirmək üçün iki elektrondan istifadə edilməsidir.

Yeri gəlmişkən, əvvəllər sizə söyləməyi unutduğum üçüncü səhv, kitabdakı pirimidinlərdən birində heç bir mənası olmayan bir cüt bağ var. Onu tapan şəxs mükafat alır, amma hələ heç kim mükafatın nə olduğunu başa düşməyib. Beləliklə, bu ikiqat istiqraz azalır. Burada və bunun arasındakı fərqi görürsünüz. Və bu NADH, belə çıxır ki, yüksək enerjili bir molekuldur. NADH-nin küçə dəyəri üç ATP-dir, yəni mitoxondriyada NADH üç ATP yaratmaq üçün istifadə edilə bilər və bu, bir şeyə dəyər. Beləliklə, NADH özlüyündə yüksək enerjili bir molekuldur. Çox şey üçün istifadə edilə bilməz, ancaq üç ATP -ə çevrildiyi mitokondriyaya çəkilə bilər.

Beləliklə, deyirik ki, əslində bu NADH -ləri etdiyimiz üçün bu sərmayədən bir qədər pul qazanmağa başlayırıq.

Bura baxın. Niyə iki NADH deyirik?

Çünki bizim işlədiyimiz iki trioz var və triozların hər biri sizə bir NADH verir. Beləliklə, bundan sonra baş verən hər şey, burada yuxarıdan başlayaraq, indi ikiqatdır, çünki iki eyni üç karbon şəkərinin paralel davranışlarına baxırıq.

Beləliklə, biz indiyə qədər, prinsipcə, altı ATP yaratdıq.

Bu vaxta qədər nə qədər sərmayə qoymuşuq? iki.

İkisinə sərmayə qoyduq, ancaq altı məhsul yığdıq. Artıq bir az pul qazanmağa başlayırıq, çünki sizə bir NADH -in küçə dəyərinin qara bazarda üç ATP olduğunu söylədim. Yaxşı, sonra nə olacaq?

Sonrakı başqa bir yaxşı şeydir. Triozların hər biri, əslində triozların hər birinin ADP-dən bir ATP molekulu yaratmasına səbəb ola bilər. Burada nə baş verir?

Məlum oldu ki, buradakı bu fosfat, elektron mənfi-mənfi itələmə səbəbiylə əslində olduqca yüksək enerji vəziyyətindədir. Və bu fosfatı soyaraq, burada bu molekuldan ayrılan bu yüksək enerjili fosfat, adını görməməzliyə vuracağıq, bizə ATP-ni fosforilləşdirməyə imkan verir.

Və çevrilən iki üçlük olduğu üçün iki ATP əldə edəcəyik. Beləliklə, əslində, indi əslində irəlidəyik. İki sərmayə qoymağa başladıq, NADH -lərdən altı geri aldıq və ikisini də bura geri alırıq.

Beləliklə, iki ATP etdik. Bu yaxşı bir şeydir. Nəzərə alın ki, ADP aşağı enerji, ATP isə yüksək enerjidir. Bir daha, bu iki molekulun burada və burada müqayisə edilə bilən vəziyyətlərdə olduğu, fosfatın bu vəziyyətə keçdiyi bir izomerləşmə var. Və bu, öz -özünə hidrolizə uğrayır və bu molekulu burada əldə edirik, sonunda fosfoenolpiruvat.

Və bir daha, hər üçdən bir ATP, iki ATP yığırıq. Və bu reaksiyanın sonunda piruvatla sona çatırıq. Və bunun möhtəşəm olduğunu söyləyəcəksiniz, çünki iki ATP sərmayə qoyduq, dörd məhsul yığdıq, üstəlik NADH -lərdən altı aldıq, elə deyilmi? İki NADH, hər NADH bizə üç verir, ona görə də hesab edək. Balans hesabatı edək. Başlamaq üçün bir qlükoza ilə iki ATP investisiya etdik. Bu erkən idi. Sonra geri dönüş, sizə dediyim altı ATP -yə bərabər olan ilk iki NADH idi. Çünki NADH üç ATP dəyərindədir.

Bu indiyə qədər yaxşıdır. İndi sonradan biz dörd ATP yaratdıq ki, xalis gəlir olduqca faydalı görünür. Altı artı dörd, on minus iki, bir qlükoza molekulundan səkkiz ATP qazancı.

Deyə biləcəyiniz möhtəşəm bir şeydir, amma sürtünmə var.

Bir tutma var. Əgər qlikoliz oksigen olmadıqda baş verirsə, bu baş verərsə, bizim burada problemimiz var, çünki bu NADH-lərin ATP yarada bilməsinin yeganə yolu ətrafda bu elektron cütlərini götürmək və oksigen molekulunu azaltmaq üçün istifadə etmək üçün oksigenin olmasıdır. . Bu, yeri gəlmişkən, nəfəs almağımızın səbəbinin bir hissəsidir. NAD molekulundan bir NADH əmələ gətirərkən NAD -ı yenidən yaratmalı olduğunuzu unutmayın.

Siz sadəcə daha çox NADH toplaya bilməzsiniz. NAD-ı bərpa etməlisiniz. Və buna görə də, bu NADH, elektron cütləri ilə elektron cütlərinin atılması lazım olan bir hissəsi var. NAD -ı yenidən yaratmalısınız. Siz bundan daha çox və daha çox şey edə bilməzsiniz. Bəs hüceyrələr ondan necə xilas olur?

Ondan necə qurtulmaları sadədir.

Elektron cütlərini götürürsən və oksigenə vurursan və buna həqiqətən yanma deyilir. Və bundan çoxlu enerji alırsınız. Bəs bütün bunlar anaerob şəkildə baş verərsə nə olar?

Anaerobik olaraq, oksigenin olmamasında reaksiyanın baş verdiyini bildirir.

14 metr yeraltı böyüyən bir mayanız varsa, bu anaerob şəkildə baş verir. Şərab və ya pivə etmək üçün böyük bir fıçıda mayalanan bir mayanız varsa, bu da anaerob şəkildə baş verir. 100 yard sürətlə qaçmağa başlasanız və ya bir mil qaçmağınız lazım olduğunu söyləsəniz, əvvəlcə kifayət qədər oksigen var, bu NADH -lərdən yaxa qurtarmağa və əldə etdikləri elektronları atmağa imkan verən çoxlu oksigen var. oksigen molekulu. Və bu yaxşıdır.

Bu çox dəyərlidir, çünki əslində etdiyiniz iş oksigen və hidrogen qəbul edir və onları birlikdə yandırırsınız.

Və bu əladır. Amma siz küçədə qaçmağa başlayanda əzələlərinizə oksigen tədarükü tezliklə tükənəcək və tezliklə əzələlərinizdə çoxlu enerji istehsalı anaerob yolla baş verəcək. Niyə? Əzələlərinizə kifayət qədər tez oksigen ala bilmədiyiniz üçün və buna görə də bir müddət NADH oksidləşməsi baş vermədiyi üçün əzələlərinizdə bu yanma hissini hiss etməyə başlayırsınız. Və bu NADHlar başqa bir şəkildə yenilənir. Necə bərpa olunurlar? NADH -lərin elektron cütləri, piruvat olaraq, bu molekula yenidən atılmalıdır. ATP etmək üçün istifadə edilmirlər, çünki ATP etmək üçün istifadə edilə bilməzlər, çünki bu NADH -lərin əldə etdiyi elektron cütlərini qəbul etmək üçün oksigen yoxdur.

Bəs bu dəyərli NADH -lərlə nə baş verir?

Anaerob şəraitdə bu baş vermir.

Bunun əvəzinə bu NADH-lər istifadə olunur, onların elektronları burada bizim dostumuz piruvata, bu üç karbon şəkərinə verilir.

Necə olur ki, piruvata bağışlandıqda, NAD -ı yenidən yaratmaq üçün daha sonra reaksiyada istifadə etmək üçün başqa bir reaksiyada təkrar istifadə etmək üçün daha çox NAD lazımdır.

NADH-dən elektronları yenidən piruvata bağışladığınız zaman nə baş verir? Siz laktik turşu alırsınız. Süd turşusu çox sürətlə qaçdığınız zaman əzələlərinizin yanmasına səbəb olur və siz NADH-ni yandırmağa başlamaq üçün onlara kifayət qədər oksigen ala bilmirsiniz.

Beləliklə, ATP yaratmaq üçün NADH istifadə etmək əvəzinə laktik turşu hazırlamaq üçün yönləndirilir. Bu bir mənada yaxşıdır, çünki NAD -ı yenidən yaradırsınız.

Niyə NAD-ı bərpa etməlisiniz? Çünki reaksiyanın əvvəlki addımları üçün çoxlu NAD lazımdır. Unutmayın, reaksiyanın əvvəlində burada NAD lazımdır. Əgər onu bərpa etməsəniz, qlikoliz dayanır. Beləliklə, NADH hazırlasanız və bu, prinsipcə yaxşı bir şey olsa da, praktikada təkrar emal edilməlidir.

Və bu addımın baş verməsi üçün daha çox yeni NAD etmək geri çevrilməzsə, bütün qlikolitik reaksiya bağlanacaq və qarışıqlıq içində olursunuz. Ancaq təəssüf ki, oksigen olmadıqda, onu geri qaytarmağın yeganə yolu, bu elektronları enerji baxımından zəngin olan oksigenə atmamaqdır, laktik turşu əmələ gətirən piruvik turşusuna atmaqdır.

Beləliklə, bu bağı burada azaldırsınız. Beləliklə, CH, COH alırsınız. Buradakı bağ azalır və laktik turşu alırsınız.

Beləliklə, burada karbonil bağı əvəzinə burada CH və COH var, bu azalma reaksiyasıdır. İndi NAD-ı bərpa edə bilərsiniz. Və indi bunun böyük bir şey olduğunu söyləyirsən. Ancaq unutmayın ki, indi bütün glikolitik reaksiya, indi xalis qazancımız nə qədərdir? Səkkiz ATP hazırladığımıza şükür etməzdən əvvəl, səkkiz ATP qurduq. İndi nəyə qayıdırıq?

İndi bütün xalis gəlir nədir? Yaxşı, TA cavab verə bilməz.

İkisidir, çünki ikisini yatırdıq və dördünü çıxardıq.

Və yalnız ikisi. İndi niyə bu qədər maraqlıdır?

Təxminən altı yüz milyon il əvvələ qədər atmosferdə bu qədər oksigen yox idi. Və oksigen olmadıqda bu, enerji istehsal etmək üçün istifadə edilə bilən demək olar ki, yeganə reaksiyadır. Təxminən altı yüz milyon il əvvəl fotosintezdən getdikcə daha çox oksigen atmosferə atıldı.

Və tezliklə oksigen əcdadlarımız kimi orqanizmlər üçün əlçatan oldu.

Və sonra bu NADH -ni daha məhsuldar bir şəkildə geri qaytarmağa başlaya bilərlər. Və baş verənlərin nəticəsi olaraq, ikilik məhsulu olan glikoliz əldə etmək əvəzinə, bu nəzəri səkkizliyə qalxa bilərik, çünki NADH -lər artıq elektronlarını oksigenə yatıra bilirlər ki, bu da daha sərfəlidir.

Əslində, bayaq dedim ki, oksigen olmadıqda yalnız iki ATP yarada bilərsiniz. Bunu sizə vermədən sizə deyəcəyəm ki, oksigenin iştirakı ilə siz 34 ATP yarada bilərsiniz.

Və 34, razılaşa bilərik ki, oksigen var ikisindən daha yaxşıdır. Daha yüksək həyat formaları enerji yaratmağın bu daha təsirli yolu mövcud olana qədər təkamül edə bilməzdi. Və buna görə də, altı yüz milyon il əvvəl yaşamış atalarımız çox tənbəl olsalar və çox ağıllı olmasalar, ləng olmalarının və çox ağıllı olmamalarının səbəbi enerjini yarada bilməmələridir. maddələr mübadiləsini səmərəli şəkildə idarə etmək tələb olunurdu.

Maddələr mübadiləsi, anaerob maddələr mübadiləsi, i.

., enerji olmadıqda meydana gələn son dərəcə səmərəsizdir.

Sadəcə çox yaxşı olmur. İndi ətrafımızda oksigen varsa, əslində nə baş verir? Yaxşı, baş verənlər belə bir şeydir. Biz qlikolizin məhsulu olan və daha ibtidai yol olan piruvatı götürürük və onu mitoxondriyaya atırıq. İndi burada bu dövrəni həyata keçiririk, bunu yadda saxlamağınızı xahiş etmirəm, xahiş edirəm bunu etməyin. Buradan gedən reaksiyaları yaradırıq və bizi qlükoza başına bu 34 ATP məhsuluna çatdırırıq. Mitokondriyada baş verən limon turşusu dövrünün mahiyyəti, mitokondriyanın belə göründüyünü unutmayın.

Mitokondriyanın, ehtimal ki, 1,5 milyard il əvvəl hüceyrələrin sitoplazmasını parazit edən bakteriyaların törədiciləri olduğunu unutmayın.

Amma indi mitoxondridə baş verənlərə baxsaq, sitozolda, sitoplazmanın həll olunan hissəsində əmələ gətirdiyimiz piruvat indi mitoxondriyaya pompalanır və burada gedən bütöv bir sıra reaksiyalar var ki, bu da bunu edir. üç karbonlu şəkər. Baş verən ilk şey karbonun qaynadılmasıdır. Sərbəst buraxılan karbon qazı.

İndi iki karbon şəkərinə düşürük. Və sonra bu iki karbon şəkəri dörd karbon şəkərinə əlavə edilir və tədricən oksidləşir.

Və oksidləşdikcə nə fırlanır? Yaxşı, bükülmüş şey, məsələn, bükülmüş NADH var, ATP var.

Bax, bükülmüş bir NADH var. Budur, fırlanan bir NADH.

Budur NADH -nin əmisi oğlu. Bir daha yüksək enerjili bir molekul yaradan FADH adlanır. Bir daha karbon molekulları oksidləşir, elektronlar soyulur və bu yüksək enerjili molekulları, FADH və NADH yaratmaq üçün istifadə olunur.

Yeri gəlmişkən, NADH əmisi oğlu FADH, açıq bazarda cəmi iki ATP dəyərindədir. Halbuki, NADH, sizə dəfələrlə söylədiyim kimi, üç dəyərdir. Və bu velosipedin əmələ gətirdiyi bütün NADH -ləri və salınan karbon dioksidləri topladığımız zaman, bu dövrün sonunda burada iki karbonla başlayırıq, dördünə əlavə edirik və altı karbon molekulu alırıq. .

Biz burada bəzi karbon dioksidləri atırıq və dörd karbon şəkərinə qayıdırıq. Başqa iki əlavə edin, altı karbona qədər gedin. Yenidən gəzin, təkər ətrafında fırlanın. Və hər dəfə bunu etdikdə biz çoxlu NADH yaradırıq, çoxlu FADH yaradırıq və çoxlu ATP yaradırıq. Bütün hallarda, bunlar yüksək gəlirli reaksiyalardır, çünki NADH və FADH -lər mitokondriyada ATP yaratmaq üçün istifadə oluna bilər. Beləliklə, hər şeyin enerji profilinə baxaq. Hamısını bir yerə qoyun. Bu, başlanğıcda başladığımız yerdir və bu, qlikolizin sonu, tamam? Beləliklə, indi burada başlayan və burada bitən glikolizi meydana gətirən bütün reaksiyalar ardıcıllığının enerji profillərini əlavə edirik, çünki piruvat, xatırlayacağınız kimi, ilk addım glikolizin məhsuludur. Krebs dövrü olur və ya bəzən buna sitrik turşu dövrü deyilir. Beləliklə, gəlin bu sözləri düz deyək. Sitrik turşusu dövrü, çünki bu dövrlərdən biri ola bilər və ya bunu həqiqətən kəşf edən şəxsin adı Krebsdən sonra bəzən Krebs dövrü adlanır.

Krebs Cycle buradan başlayır. Kölgənin piruvatdan necə dəyişdiyini görürsən. Və buradan aşağıya qədər gedirik. İndi enerji mübadiləsi baxımından nə baş verdiyinə baxaq.

Xatırladaq ki, enerji vəziyyətini bura qədər yüksəltmək üçün əvvəllər ATP-lərə sərmayə qoymalı idik. Biz bu mərhələdə ATP-lərə sərmayə qoyduq və sonra bir qədər geri almağa başladıq.

Üç karbon şəkərinin hər birindən bir NADH gələn bu iki NADH əldə etdik. Burada bir az daha ATP əldə etdik və bir az daha çox ATP əldə etdik, ancaq bu NADH -lər oksigen olmadıqda ATP yaratmaq üçün məhsuldar şəkildə istifadə edilə bilməzdi, ancaq oksigenin iştirakı ilə indi çox sərfəli şəkildə istifadə etməyə başlaya bilərik. Bunların hər biri üç ATP yaradır və bunların hər biri açıq-aydın ATP yaradır. Və sonra mitoxondridə baş verənlərə baxaq. Burada sitozol, sitoplazma və mitokondriya arasındakı sərhədin olduğunu unutmayın.

Burada oksigenin əslində istifadə edildiyi yerdir və burada bütün bu NADH -ları burada, burada və burada FADH -lar yaradırıq. Və mən deyirəm və bu hələ də doğrudur, yalnız deməyimə baxmayaraq, bu NADH-lər ATP-lərə çevrilə bilər və ATP-lər daha sonra yayıla, sonra istifadə olunduğu bütün hüceyrəyə ötürülə bilər. endergonik reaksiyalarda.

Burada bütün bu NADH -ləri görürük. Və sərbəst enerjinin ümumi dəyişikliyinə baxın. Glikolizdə ilkin addımlar əslində fayda vermədi. Qlükoza, bir mol enerjiyə təxminən 680 kilokalori ehtiva edir. Bura olduqca yüksəkdir. Ancaq buradan buraya gəldiyimiz zaman, çox böyük bir enerji sərbəstliyi var, bu molekullar şəklində toplanır və sonra yenidən yatırılır.

Oksigen olmadıqda, bütün prosedur yalnız buradan buraya gedə bilər. Altıdan yeddiyə düşməyin bir çoxu faydasızdır, çünki bu NADH -ni yenidən sərmayə qoymalıyıq.

Dəfələrlə dediyim kimi, əslində daha çox ATP yaratmaq üçün istifadə edilə bilməz.Deməli, bu o deməkdir ki, son nəticədə biz bu birləşmiş reaksiyalar şəklində böyük miqdarda enerji yarada bilərik. Bunu söylədikdən sonra mitokondriyanın daxilində nələrin baş verdiyinə baxaq.

Mitokondriyanın içərisində əslində fərqli fiziki bölmələr var. Oradakı mavi boşluğa, membranlararası boşluğa, oradakı mavi boşluqlara baxın? Matris içəridədir.

Membranələrarası boşluq daxili, xarici membran arasında, xaricində isə sitoplazma yerləşir. Xarici membran, daxili membran, onun arasında. Baxın, əslində mitokondriyada nə baş verir. Bu NADH -lər protonları mitokondriyanın daxili boşluğundan intermembranar boşluğa vurmaq üçün istifadə olunur. Bunun baş verdiyini sizə göstərmirəm.

Amma sözümü qəbul etməlisən. Beləliklə, burada təsvir olunan protonlar NADH və FADH -dan çıxarılır və buradan proton vurmaq üçün istifadə olunur. Və buna görə də protonlar buradan bura köçürülür.

Aydındır ki, siz protonları pompaladığınız zaman pH xaricdə içəridəkinə nisbətən aşağı düşür və bir gradient olduğundan burada protonların konsentrasiyası içəridən daha yüksəkdir.

Protonlar, xaricdə intermembran boşluğunda yığılmağa başlayır. Onlar sitoplazmadadırlar? Xeyr. Onlar daxili və xarici membran arasındakı boşluqda yerləşirlər. Bu mavi məkanda çoxlu proton yığmağa başlayırsınız. Və protonların iki membran arasındakı boşluğa bu şəkildə vurulması enerji tələb edir və enerji dostlarımız NADH və FADH-dən gəlir. Daxili və xarici membran arasındakı boşluqda proton yığılmasına səbəb olmaqdan məsuldurlar. Beləliklə, indi orada çoxlu proton əldə edirik. Və indi nə olursa, protonlar geri qayıtmağı sevirlər, çünki mitokondriyanın içərisində mitokondrial matris adlanan boşluğun içərisində olduğu üçün burada daha yüksək konsentrasiya var. Yaxşı, nə baş verir?

Burada, Nobel mükafatı qazanan başqa bir kəşf, təxminən belə üç ölçülü görünən çox maraqlı bir molekulun və ya zülal kompleksinin kəşfidir.

Və bu kompleksin etdiyi şey protonların buradakı daxili kanaldan axması ilə enerji qradiyenti ilə aşağıya doğru hərəkət edirlər.

Yüksək konsentrasiyadan aşağı konsentrasiyaya keçirlər. Nə edirsə, bu yayılma təzyiqi əslində enerji verir.

Və burada olan bu kompleks ADP -ni ATP -yə çevirmək üçün bu enerjini toplayır. NADH -dan dəyərli olaraq danışdığımda, hər birinin üç ATP dəyərinə sahib olduğunu söylədiyimdə, NADH -lərin buradakı mitokondriyadakı protonları pompalamaq üçün istifadə edilə biləcəyi və bu protonların daha sonra istifadə edilə biləcəyi faktdır. , daha sonra pompalana bilər, sonra bu proton pompası vasitəsilə bu şəkildə axa bilər, sonra ATP yaratmaq üçün mitoxondrilərin daxili boşluğunda ADP istifadə edir. Və burada nəhayət ADP-nin ATP-yə çevrilməsini əldə edirik. Nəhayət, bu çox vəd edilmiş faydanı həyata keçirə bilərik. Və sonra bu ATP molekulları bütün hüceyrə boyunca mitokondriyadan ixrac olunur və bir çox reaksiyaya səbəb olur. Artıq əhəmiyyətli bir reaksiya dəsti ilə qarşılaşdıq və bu reaksiyalar nuklein turşularının polimerləşməsidir. İndi qeyd etmək istədiyim son bir məqam da aşağıdakılardır. Biz indicə maddələr mübadiləsi haqqında danışdıq, hüceyrədə enerji istehsalının yolundan danışdıq.

Və qısa müddətdə bunların hamısının hüceyrədəki bütün biyokimyəvi reaksiyaların cəminin olduğunu xəyal edə bilərsiniz. Amma əslində hüceyrədəki bütün biokimyəvi reaksiyaların planını tərtib etsək, onlar daha mürəkkəbdir. Budur glikolitik yol. Burada heç nə adlandırılmadığını görürsünüzmü? İşdə burada Krebs dövrü.

Və burada enerjidən danışmırıq. Molekullar bu yolla buradan buradan buraya doğru hərəkət etdikcə, bu molekulların bəziləri başqa tətbiqlər üçün yönləndirilir.

Enerji istehsalı üçün deyil, digər tətbiqlər üçün.

Və burada baş verənlər, bir sıra kompleks biokimyəvi addımlarla digər əsas bioloji molekullara çevrilirlər. Mən bununla nə demək istəyirəm?

Bir bakteriya olan E. coli versəniz, ona qlükoza kimi sadə bir karbon mənbəyi verirsiniz və ona fosfat verirsiniz və ona ammonium asetat və ya başqa bir şey kimi sadə bir azot mənbəyi verirsiniz, E. coli, bu sadə atomlardan bütün amin turşuları, purinlər və pirimidinlər yarada bilər, yalnız bu sadə tikinti bloklarından hər cür müxtəlif kompleks bioloji molekullar yarada bilər. Beləliklə, biosintez prosesi təkcə makromolekulların yaradılmasını nəzərdə tutmur, ara maddələr mübadiləsi adlanan bu addımlar, bir hüceyrə etmək üçün lazım olan bütün digər biokimyəvi varlıqları sintez etmək üçün istifadə olunur. Onlar purinləri və pirimidinləri sintez etmək üçün istifadə olunur.

Onlar lipidləri sintez etmək üçün istifadə olunur, amin turşularını sintez etmək üçün istifadə olunur və yüzlərlə digər birləşməni sintez etmək üçün istifadə olunur. Bu cədvəli belə gördüyümüzdə və planetin heç bir adamı bu qrafiki yadda saxlamadıqda, bir molekuldan digərinə gedən bu addımların hər biri başqa bir biokimyəvi reaksiyanı təmsil edir. Və bu biokimyəvi reaksiyaların böyük əksəriyyəti A -dan B -C -D -ə qədər gedir.

Bu addımların hər biri, xüsusi bir addım üçün xüsusi bir katalizator olan bir fermentin müdaxiləsini tələb edir.

Beləliklə, bu, bir hüceyrədə neçə fərqli biokimyəvi addımın lazım olduğunu başa düşməyə başlayır. Çox güman ki, sadə bir hüceyrə yaratmaq üçün rəqəmlər, yəqin ki, hər birində bir fermentin iştirakını tələb edən minə yaxın fərqli biokimyəvi reaksiyaya ehtiyacınız var. Və bu addımların bir çoxu, ən əsası, bu biokimyəvi addımların çoxu endergonik reaksiyalardır. Endergonik olsalar, bu reaksiyaları irəli aparmaq üçün enerjini haradan alırlar? ATP. Beləliklə, buradakı enerji yaradan sobadan ATP bütün bu enerji istehlak edən reaksiyaları gücləndirmək üçün hüceyrəyə yayılır. Gözəl həftə sonu arzulayıram.


Aktivləşdirmə Enerjisi və Temperaturu

İki bilyard topu toqquşduqda, sadəcə bir -birindən sıçrayırlar. Bu, A və B molekullarının təmasda olması ilə də ən çox ehtimal olunan nəticədir: bir -birindən tamamilə dəyişmədən və heç bir təsir etmədən sıçrayırlar. Bir toqquşmanın olması üçün uğurlu kimyəvi reaksiya ilə nəticələnərək A və B kifayət qədər enerji ilə toqquşmalıdır kimyəvi bağları pozur. Bunun səbəbi, hər hansı bir kimyəvi reaksiyada, reaktivlərdəki kimyəvi bağlar qırılır və məhsullarda yeni bağlar əmələ gəlir. Buna görə də, reaksiyanı effektiv şəkildə başlatmaq üçün, reaktivlərin kifayət qədər sürətli hərəkət etməsi lazımdır (kifayət qədər kinetik enerji ilə) ki, bağların qırılması üçün kifayət qədər qüvvə ilə toqquşsunlar. Toqquşmanın kimyəvi reaksiya ilə nəticələnməsi üçün molekulların hərəkət etməsi lazım olan bu minimum enerji kimi tanınır. aktivasiya enerjisi.

Qazların kinetik nəzəriyyəsindən bildiyimiz kimi, qazın kinetik enerjisi temperaturla düz mütənasibdir. Temperatur artdıqca molekullar enerji qazanır və daha sürətli hərəkət edir. Buna görə də, temperatur nə qədər yüksək olarsa, molekulların toqquşma zamanı reaksiyanın baş verməsi üçün lazımi aktivləşmə enerjisi ilə hərəkət etmə ehtimalı bir o qədər yüksək olar.


Reaktivləri bir -birinə yaxınlaşdırmaqla bir fermentdə aktivasiya enerjisi necə azalır? - Biologiya

Ferment inhibitorları, fermentin w qarşısını almaq üçün bir şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan molekullardırnormal qaydada çalışır. Müxtəlif növ inhibitorlar var: qeyri -spesifik, geri dönməz, geri çevrilə bilən - rəqabətli və rəqabətsiz. Zəhərlər və dərmanlar ferment inhibitorlarına misaldır. Bir əczaçı kimi siz bu fermentlərin necə işlədiyini başa düşməlisiniz ki, dərmanlarınızı buna uyğun dizayn edə biləsiniz. E üçün misal: Disulfiram (Antabuse) spirtə kəskin həssaslıq yaradaraq xroniki alkoqolizmin müalicəsini dəstəkləmək üçün istifadə olunan bir dərmandır. Böyük bir ziyafətdən sonra həddindən artıq spirt içdiyiniz zaman, zəhərli etanol bədəndə asetaldehidə oksidləşmə yolu ilə metabolizə olunur, bu da öz növbəsində aldehid oksidaz fermentləri tərəfindən sirkə turşusuna oksidləşir. Normalda ikinci reaksiya sürətli olur ki, asetaldehid bədəndə yığılmasın. Bir dərman, disulfiram (Antabuse) inhibe edir ürəkbulanma və qusmanın sonrakı xoşagəlməz yan təsirləri ilə asetaldehid yığılmasına səbəb olan aldehid oksidaz. Bu dərman bəzən insanlara içki içmək vərdişindən yaxa qurtarmaq üçün istifadə olunur.

Metanol zəhərlənməsi Metanolun formaldehid və qarışqa turşusuna oksidləşməsi nəticəsində görmə sinirinə hücum edərək korluğa səbəb olur. Etanol, metanolun oksidləşməsini rəqabətlə inhibə etdiyi üçün metanol zəhərlənməsi üçün bir panzehir olaraq verilir. Etanol metanola üstünlük verməklə oksidləşir və nəticədə metanolun oksidləşməsi ləngiyir ki, zəhərli əlavə məhsulların yığılma şansı qalmasın.


AZT (retrovir və ya zidovudin) 1990 -cı illərdə xəstəliyin gedişatını əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdirən və 1980 -ci illərin və 90 -cı illərin əvvəllərində HİV/AİDS -in ani ölüm hökmü olduğu fikrini məhv etməyə kömək edən QİÇS terapiyasında böyük bir atılım oldu. AZT, HİV tərəfindən özünü çoxaltmaq üçün tələb olunan bir ferment olan əks transkriptazanı rəqabətli şəkildə inhibə edir.

Bəzi animasiyalar istəyirsinizsə, bura klikləyin:
(1) Reaksiyaya başlamaq üçün aktivləşdirmə enerjisi
(2) Fermentlər Konformasiya dəyişikliyinə məruz qalır
(3) Fermentlər Substratları daha yaxın və düzgün istiqamətləndirir
(4) Fermentlər istifadə edilmədən rxns kataliz edir və kimyəvi reaksiyaları sabitləşdirir
(5) Allosterik fermentlər hüceyrə ehtiyaclarına və tələblərinə cavab verə bilər

İndi özünüzü sınayın


1. Fermentlərin xüsusi bir növüdür

2. Katalizator bir maddədir

  1. kimyəvi reaksiyanın sürətini artırır, lakin özü reaksiya ilə dəyişməzdir
  2. əksər hüceyrələr üçün zəhərlidir
  3. əsasən lipidlərdən ibarətdir
  4. adətən heç bir kimyəvi reaksiyada iştirak etmir

3. Fermentin birləşdiyi molekula onun deyilir

4. Koenzimlər ən yaxşı şəkildə müəyyən edilir

  1. fermentlərin əvəzi ola bilən üzvi molekullar
  2. fermentlərin əvəzi ola biləcək qeyri -üzvi molekullar
  3. elektronlarla bağlanaraq fermentlərin kataliz etdiyi reaksiyalara kömək edən üzvi molekullar
  4. elektronlarla bağlanaraq ferment-katalizləşdirilmiş reaksiyalara kömək edən qeyri-üzvi molekullar

5. Aşağıdakıların bir ferment reaksiyasının sürətinə necə təsir edəcəyini söyləyin.

  1. artan temperatur
  2. temperaturun azalması
  3. pH
  4. substrat konsentrasiyası

6. Fermentlərin dörd xüsusiyyətini deyin.

7. Ümumiləşdirilmiş bir ferment-substrat reaksiyasını qısaca təsvir edin, bir fermentin aktiv sahəsinin funksiyasını qeyd edin və bir fermentin kimyəvi reaksiyaları necə sürətləndirə biləcəyini təsvir edin.

8. Aşağıdakı ifadələri məni xoşbəxt edən bir terminlə düzgün şəkildə tamamlayın.

8.1. _______________ kimyəvi reaksiyaya başlamaq üçün lazım olan enerjidir.

8.2. Polipeptid zəncirinin amin turşusu ardıcıllığı polipeptid zəncirinin _______________ strukturunu ən yaxşı şəkildə təsvir edir.

8.3. Substrat, fermentin _______________ adı verilən ferment molekulunun müəyyən bir sahəsinə bağlanır.

8.4. Formaya görə fermentin substratına bənzəyən, fermentin aktiv yeri ilə bağlanaraq substrat molekulları ilə rəqabət apara bilən birləşmələrə _______________ deyilir.

8.5. İnsan metabolik fermentinin katalizasiya etdiyi reaksiyaların əksəriyyəti üçün optimal pH _____ dir.

8.6. İnsan metabolik fermentinin katalizasiya etdiyi reaksiyaların əksəriyyəti üçün optimal temperatur ____ °C -dir.

8.7. Bir fermentin aktiv olmayan formasına a (n) __________________ deyilir.

9. Birdən çox seçim bölməsi: Aşağıdakı ifadələri ən yaxşı tamamlayan və ya aşağıdakı suallara cavab verən cavabı seçin.

9.1. Sistemin pozğunluğu onun (1.) aktivləşmə enerjisi (2.) reaksiyanın istiliyi (3.) entropiya (4.) enerjisi (5.) enteron ilə ölçülür.

9.2. İnsan fermentlərinin əksəriyyəti üçün optimal pH hansıdır? (1.) 1 (2.) 2 (3.) 5 (4.) 7 (5.) 10

Aşağıdakı 9.3 və 9.4 suallarına cavablarınızı aşağıdakı oxu hissəsinə və biologiya biliklərinizə əsaslayın. Tələbə 1 qram təzə qaraciyəri harçla əzib, qaraciyəri test borusuna qoydu və 1 ml peroksid əlavə etdi. Yaranan qaz toplanıb. Parlaq bir atel qaza yerləşdirildikdə alovlandı. Tələbə daha sonra bir qram qaynadılmış qaraciyər və bir qram qaraciyərdən güclü bir turşu ilə müalicə edərək proseduru təkrarladı. Hər bir qaraciyər nümunəsinə peroksid əlavə edildikdə heç bir qaz əmələ gəlmir.

9.3. Yaranan qaz böyük ehtimalla (1.) oksigen (2.) azot (3.) karbon qazı (4.) hidrogen (5.) ammonyak (6.) su buxarı idi.

9.4. Əgər qaraciyərdə peroksidə təsir edən maddə ferment olsaydı, o, (1.) reaksiya dayandırıldıqdan sonra qaynadılmamış və ya turşu ilə müalicə olunmamış canlı toxumadan çıxarıla bilərdi (2.) Katalitik reaksiya fəaliyyəti ilə məşğul olarkən (3.) bərpa olunmur, çünki qaraciyərdə peroksidin parçalanmasını kataliz edən heç bir ferment yoxdur (4.) bərpa olunmur, çünki öğütmə molekulu parçalayacaq (5.) yalnız əvvəl bərpa olunur peroksid əlavə edildi

9.5. Enzimin “ kilidi və açarı ” modeli, müəyyən bir ferment molekulunun (1) daimi bir ferment-substrat kompleksi (2) meydana gətirdiyini və bir neçə dəfə yenidən sintez edilə biləcəyini göstərir (3), müəyyən bir substrat molekulu ilə qarşılıqlı təsir göstərir ( 4) bütün şərtlərdə eyni nisbətdə reaksiya verir

9.6. Bir ferment-substrat kompleksi (1) qlükoza və lipaz (2) yağ və amilaza (3) saxaroza və maltaza (4) protein və proteaz molekullarının qarşılıqlı təsirindən yarana bilər.

9.7. Substratın uyğunlaşdığı ferment molekulunun hissəsi (1) aktiv sahə (2) koenzim (3) polipeptid (4) proteaz adlanır.

9.8. Aşağıdakı dəyişəndən hansı ferment reaksiyasının sürətinə təsir göstərə bilər? (1) temperatur (2) pH (3) karbon qazı konsentrasiyası (4) ferment konsentrasiyası

9.9. Bir fermentin effektivliyinə ən az təsir edən nədir? (1.) temperatur (2.) substratın konsentrasiyası (3.) fermentin konsentrasiyası (4.) sistemin orijinal aktivləşmə enerjisi (5.) pH

9.10. Hansı rəqabətli inhibə prosesinə ən çox oxşardır? (1.) Avtomobilinizi öz yerinizdə saxlamaq istəyəndə buldozer gəlir və avtomobilinizi yerindən uzaqlaşdırır. (2.) Səhər işə gəldiyiniz zaman avtomobilinizi təyin olunmuş dayanacaqda saxlaya bilməzsiniz, çünki kimsə sizin yerinizin önünə nəhəng bir sement bloku qoydu. (3.) Səhər işə gəldiyiniz zaman, avtomobilinizi təyin etdiyiniz dayanacaqda saxlaya bilməzsiniz, çünki yanınızdakı şəxsin maşını öz avtomobilinizə sığmayacaq qədər çox yer tutmuşdur. (4) Səhər işə gəldiyiniz zaman avtomobilinizi dayanacaqda saxlaya bilmirsiniz, çünki sizin kimi avtomobili olan biri artıq sizin yerinizi tutub və avtomobilinizi park etmək üçün heç bir yer qoymayıb.

9.11. Aşağıdakılardan hansı fermentlər üçün xarakterikdir?
1) Substratı bağlayaraq bir reaksiyanın aktivləşmə enerjisini azaldırlar.
2) Onlar substratı bağlayaraq reaksiyanın aktivləşmə enerjisini artırırlar.
3) Substratda mövcud olan enerji miqdarını azaldırlar.

9.12. Bir ferment ümumiyyətlə _____ adının sonuna ____ əlavə etməklə adlandırılır.
1) "-ose". tapıldığı hüceyrə 2) "-az". tapıldığı hüceyrə
3) "-ose". substrat 4) "-az". substrat 5) "-az". koenzim

9.13. Hansı ifadə bir fermentin və onun substratının bir-birinə necə uyğun olduğuna dair hazırda qəbul edilmiş nəzəriyyəni təsvir edir?
1) Məhsul buraxıldıqda ferment parçalanır.
2) Ferment, qıfıl kimi olan substratın içinə girən açar kimidir.
3) Aktiv sayt, substratla qarşılıqlı əlaqəsi ilə həmişəlik dəyişir.
4) Substrat fermentə bağlandıqda, reaksiyanı təmin etmək üçün enzim sahəsinin forması dəyişir.

9.14. Müxtəlif şərtlərin bir fermentin fəaliyyətinə təsiri ilə bağlı hansı fikir doğru deyil?
1) Yüksək temperatur ümumiyyətlə bir fermentin aktivliyini bir nöqtəyə qədər artırır.
2) Müəyyən temperatur diapazonundan yuxarı fermentin zülalı denatürasiya olunur.
3) pH dəyişikliyi bir fermentin təsirsiz hala gəlməsinə səbəb ola bilər.
4) Bir fermentin fəaliyyəti ümumiyyətlə substrat konsentrasiyasının artması ilə azalır.
5) Kifayət qədər substrat olduqda aktiv sahə demək olar ki, həmişə işğal altında olacaq.

9.15. Ferment inhibisyonu ilə bağlı hansı ifadə doğru deyil?
1) Rəqabətli inhibisyonda, inhibitor fermentin aktiv sahəsinə bağlanır.
2) Rəqabətsiz inhibisyonda, inhibitor substratın allosterik sahəsinə bağlanır.
3) Geri dönməz inhibisyonda, zəhər bir daha işləyə bilməyəcək şəkildə fermentə bağlanır.
4) Əksər inhibitorlar geri dönən şəkildə hərəkət edirlər.
5) Yuxarıdakı fikirlərin hamısı doğrudur.

9.16. Bu reaksiyanı düşünün. A + B -> C + D + enerjisi.
1) Bu reaksiya ekzergonikdir. 2) Bir ferment hələ də reaksiyanı sürətləndirə bilər.
3) Reaksiyanı davam etdirmək üçün ATP lazım deyil.
4) A və B reaktivlər C və D məhsullardır.
5) Bütün bunlar doğrudur.

9.17. Bir fermentin aktiv yeri
1) hər hansı digər fermentə bənzəyir.
2) substratının yerləşə biləcəyi fermentin bir hissəsidir.
3) dəfələrlə istifadə edilə bilər.
4) pH və temperatur kimi ətraf mühit faktorlarından təsirlənmir.
5) Həm B, həm də C düzgündür.

9.18. Bir ferment üzərində olan allosterik bir saytdır
1) aktiv saytla eynidir. 2) təbiətdə zülal olmayanlar.
3) burada ATP bağlanır və enerjisini verir.
4) tez-tez əks əlaqənin inhibə edilməsində iştirak edir. 5) Bunların hamısı doğrudur.

9.19. Şagird müəyyən bir fermentin effektivliyini yoxlamaq üçün təcrübə aparır. Hansı fermentin effektivliyində dəyişikliklə nəticələnməyəcək? 1) Təcrübə qurğusunun istiliyini 20 dərəcədən 50 dərəcəyə qaldırmaq.
2) Quruluşa asidik bir həll əlavə edin. 3) Daha çox substrat əlavə edin, amma ferment deyil.
4) Substratın və fermentin ikiqat tutumlu konteynerə yerləşdirilməsi.
5) Substrat deyil, ferment əlavə edilir.

9.20. Fermentlərlə bağlı aşağıdakı ifadələrdən hansı doğru deyil?
1) Rəqabətli inhibitorlar aktiv sahədən uzaqlaşır.
2) Allosterik inhibitorlar aktiv yerdən uzaqlaşır.
3) Allosterik inhibitorlar aktiv sahənin ölçüsünü dəyişə bilər.
4) Rəqabətli inhibitorlar adətən substrata bənzəyir.
5) Rəqabətsiz inhibitorlar allosterik inhibitorlardır.

9.21. Rəqabətsiz inhibisyonda, allosterik inhibitor
1) aktiv sahəyə yapışdırılır, substratın oraya yapışmasının qarşısını alır.
2) aktiv yerə yapışmasını maneə törədən substrata yapışdırır.
3) ətraf mühitin pH-nı dəyişir və bununla da ferment-substrat kompleksinin əmələ gəlməsinin qarşısını alır.
4) substratların fərdi ferment-substrat bağlanmasının qarşısını alan polimerləşməsinə səbəb olur.
5) fermentin formasını dəyişdirərək aktiv yerdən uzaq bir yerdə fermentə yapışır.

9.22. Aşağıdakı ifadələrdən hansı bütün fermentlərə aid deyil?
1) zülallardır. 2) reaksiyaların aktivləşmə enerjisini azaldır.
3) eyni optimal pH ilə işləyin.
4) adları ase ilə bitdiyi üçün müəyyən edilə bilər.
5) effektiv işləmək üçün koenzim/kofaktor tələb olunur.

9.23. Enderqonik reaksiyada reaksiyanın məhsullarını ehtiva edir
1) reaktivlərdən daha çox enerji və enerji sərbəst buraxılır.
2) reaktivlərdən daha çox enerji və enerji təmin edilməlidir.
3) reaktivlərdən daha az enerji və enerji ayrılır.
4) reaktivlərdən daha az enerji və enerji verilməlidir.
5) reaktivlərlə eyni miqdarda enerji, lakin fermentin olması səbəbindən enerji ayrılır.

9.24. Fiziklər, nizamsızlığın rəsmi bir ölçüsünü təyin etdilər
1) təsadüfi 2) yerdəyişmə 3) entropiya 4) nizamsızlıq 5) Yuxarıda göstərilənlərin heç biri.

9.25. Bir prosesin baş verməsi üçün lazım olan minimum enerji miqdarına deyilir
1) minimal enerji nəzəriyyəsi 2) proses enerjisi 3) kinetik enerji 4) aktivasiya enerjisi 5) Yuxarıda göstərilənlərin heç biri.

9.26. Bir fermentin ümumi formasını və kimyasını dəyişdirən bir inhibitor a (n) olaraq bilinir.
1) allosterik inhibitor 2) rəqabətli inhibitor 3) sterik inhibitor 4) rəqabətsiz inhibitor 5) Yuxarıda göstərilənlərin heç biri.


5.6: Reaksiya enerji diaqramları və keçid halları

Ümumi kimyadan xatırlaya bilərsiniz ki, kimyəvi reaksiyaları enerji diaqramları ilə təsvir etmək çox vaxt əlverişlidir. Enerji diaqramında, şaquli ox reaktivlərin ümumi enerjisini, üfüqi ox isə reaksiyanın başlanğıcdan son məhsula qədər gedişini soldan sağa doğru izləyən & lsquoreaction koordinatıdır. Tipik bir addımlı reaksiya üçün enerji diaqramı belə görünə bilər:

Görünən sadəliyinə baxmayaraq, bu enerji diaqramı reaksiyanın termodinamikası və kinetikası haqqında çox vacib fikirləri çatdırır. Xatırladaq ki, haqqında danışarkən termodinamika Bir reaksiyaya gəldikdə, reaktivlər və məhsullar arasındakı enerji fərqi və bir reaksiyanın & lsquodownhill & rsquo (exergonic, enerji sərbəst buraxılması) və ya & lsquouphill (endergonik, enerji udma) olub -olmaması ilə maraqlanırıq. Haqqında danışanda kinetika, digər tərəfdən də dərəcəsi termodinamik olaraq yoxuş və ya yoxuşdan asılı olmayaraq reaksiyanın.

Əvvəlcə gəlin yuxarıdakı enerji diaqramı ilə təsvir olunan reaksiyanın termodinamiği haqqında bu enerji diaqramının bizə nə dediyini nəzərdən keçirək. Məhsulların enerji səviyyəsi aşağı reaktivlərə nisbətən. Bu, reaksiya üçün standart Gibbs Sərbəst Enerjisində dəyişiklik olduğunu bildirir ( &Delta G˚rnx) mənfidir. Başqa sözlə, reaksiya exergonikdir və ya & lsquodownhill & rsquo. Xatırladaq ki, & Delta G ˚rnx termini həm & Delta H ˚ -u da əhatə edirrnx, entalpiya (istilik) və & Delta S ˚ -dakı dəyişiklikrnx , entropiyada dəyişiklik (pozğunluq):

burada T Kelvində mütləq temperaturdur. Entropiya dəyişikliyinin kiçik olduğu kimyəvi proseslər üçün (

0), entalpiyanın dəyişməsi mahiyyətcə Gibbs Sərbəst Enerjisindəki dəyişikliklə eynidir. Bu proseslər üçün enerji diaqramları sadəlik üçün çox vaxt Sərbəst Enerji əvəzinə entalpiyanı (H) tərtib edəcəkdir.

Reaksiya üçün standart Gibbs Sərbəst Enerji dəyişikliyi reaksiyanın tarazlıq sabiti ilə əlaqələndirilə bilər ((K_) _) sadə bir tənlik ilə:

  • Keq = [məhsul] / [reaktiv] tarazlıqda
  • R = 8.314 J & timesK -1 & timesmol -1 və ya 1.987 cal & times K -1 & timesmol -1
  • T = Kelvində temperatur (K)

Riyaziyyatla məşğul olsanız, &Delta G˚ üçün mənfi dəyər olduğunu görərsinizrnx (ekzerqonik reaksiya) - intuisiya ilə olduğu kimi - K-yə uyğundureq məhsulun əmələ gəlməsini dəstəkləyən 1 -dən çox olan bir tarazlıq sabitidir.

Hipotetik enderqonik (enerji udan) reaksiyada məhsullar reaktivlərdən daha yüksək enerjiyə malik olacaq və beləliklə, &Delta G˚rnx müsbət olardı və K.eq reaktivlərə üstünlük verən 1 -dən az olardı.

İndi kinetikaya keçək. Ekzerqonik reaksiya üçün enerji diaqramına yenidən baxın: bu, ümumi olaraq &lsquodownhill&rsquo olsa da,&rsquot düz eniş deyil.

Birincisi, məhsul tərəfinə keçmək üçün bir & lsquoenerji baryeri & rsquo aşılmalıdır. Xatırlaya bilərsiniz ki, bu enerji maneəsinin hündürlüyünə & lsquo deyiliraktivləşdirmə enerjisi&rsquo ( &Delta G & Xəncər ). Ola bilsin ki, sizə &ldquotköçürmə vəziyyəti&rdquo əvəzinə &ldquoaktivləşdirilmiş kompleks&rdquo terminindən istifadə etməyi öyrədiblər, çünki bu ikisi tez-tez bir-birini əvəz edir. Eynilə, bir reaksiyanın aktivasiya enerjisi tez -tez simvolla təmsil olunur Ehərəkət etmək və ya Ea. Aktivləşdirmə enerjisi reaksiyanın kinetikasını təyin edir: enerji təpəsi nə qədər yüksək olarsa, reaksiya bir o qədər yavaş olar. Enerji baryerinin ən üstündə reaksiya öz yerindədir keçid vəziyyəti (TS), bağların qırılma və formalaşma prosesində olduğu nöqtədir. Keçid vəziyyəti & lsquoaktivləşdirilmiş kompleks&rsquo: daha sabit növlərdən fərqli olaraq, müəyyən edilə bilən ömrü olmayan keçici və dinamik bir vəziyyət. Keçid vəziyyətini beysbolun yarasa ilə vurduğu anın analoqu kimi təsəvvür etməyə kömək edə bilər. Keçid vəziyyətləri qırılma və ya formalaşma prosesində olan bağları təmsil edən nöqtəli xətlərlə çəkilir və rəsm çox vaxt mötərizələrlə əhatə olunur. Burada hidroksid və xlorometan arasında bir əvəzetmə reaksiyası üçün ehtimal olunan bir keçid vəziyyətinin bir şəkli var:

[CH_3Cl + HO^- sağ ox CH_3OH + Cl^- ]

Bu reaksiya arasında toqquşma var iki molekullar: bu səbəbdən var olduğunu söyləyirik ikinci dərəcəli kinetik. The dərəcənin ifadəsi bu tip reaksiya üçün:

dərəcəsi = k[reaktiv 1] [reaktiv 2]

. . . bizə reaksiyanın sürətinin asılı olduğunu söyləyir sürət sabiti k eləcə də konsentrasiyası üzrə hər ikisi reaktivlər. Sürət sabiti müxtəlif başlanğıc reaktiv konsentrasiyaları ilə reaksiyanın sürətini ölçməklə eksperimental olaraq təyin edilə bilər. Sürət sabiti, əlbəttə ki, aktivləşdirmə enerjisindən, həm də temperaturdan asılıdır: daha yüksək temperatur daha yüksək deməkdir k və daha sürətli reaksiya, hamısı bərabərdir. Bu, intuitiv məna kəsb etməlidir: sistemdə daha çox istilik enerjisi olduqda, daha çox reaktiv molekullar enerji maneəsini aşa bilir.

Budur daha maraqlı və faydalı bir ifadə. Reaksiyaya girənlərin A və B, məhsulun isə AB olduğu sadə bir reaksiyaya nəzər salın (buna bir kondensasiya reaksiyasıçünki iki molekul bir araya gəlir və ya yoğuşur). Faiz sabitini bilsək k irəli reaksiya və sürət sabit üçün ktərsəks reaksiya üçün (burada AB A və B-yə bölünür), tarazlıq sabitimizi tapmaq üçün sadəcə hissə götürə bilərik (K_)):

İrəli nisbət sabitliyi tərs nisbət sabitindən daha yüksəkdirsə, bu da bəzi intuitiv məna kəsb etməlidir, məhsullar arasında tarazlıq olmalıdır.

1. Hansı reaksiya daha sürətli &DeltaG &Xəncər = + 55 kJ/mol və ya &DeltaG &Xəncər = + 75 kJ/mol?


Fermentlər reaksiyanın reaktantlarıdırmı?

Xeyr, fermentlər reaksiyada katalizator hesab olunur. Bu o deməkdir ki, onlar başqa cür olmaya biləcək reaksiyanın baş verməsinə kömək edirlər. Tərifə görə katalizatorlar (və buna görə də fermentlər) bir reaksiya zamanı istifadə edilmir. Reaktivlərə kömək edir və sonra yenidən istifadə etmək üçün yenidən istehsal olunur (reaktivlər yeni məhsullar halına gətirilərək istehlak olunur). Bunu aktivləşdirmə enerjisini (reaksiyaya səbəb olmaq üçün lazım olan enerji) aşağı salmaqla edirlər. Onlar aktivləşdirmə enerjisini müxtəlif yollarla, adətən, iştirak edən reaktivləri yaxın yerə çəkməklə və onlara fiziki və ya kimyəvi dəyişikliyə səbəb olmaqla reaksiyanın davam etməsinə imkan verməklə azaldır.

Bədənimizdə fermentlər vacibdir, çünki orqanizmin çox xüsusi bir mühiti (temperatur, pH diapazonu və s.) vardır ki, bu da bizə kömək etmək üçün onlarsız həyati reaksiyalarımızı qeyri-mümkün dərəcədə yavaşlatır. Bunlar olmadan, vücudumuzda saniyədə milyonlarca dəfə meydana gəlməli olan reaksiyaların başqa cür olması həftələr, aylar və ya illər çəkə bilər. O baxımdan həyatımız qeyri -mümkün olardı.


2.2 Fermentlərə geri dönən liqand bağlanmasında qeyri-kovalent qüvvələr

Daha əvvəl də gördüyümüz kimi, bir ferment və onun substratı arasındakı ilk qarşılaşma kompleksi, ikili komplekslə ferment və substratın sərbəst formaları arasında geri çevrilə bilən bir tarazlıq ilə xarakterizə olunur. Beləliklə, ikili kompleks, substrat və ferment molekulları arasında müxtəlif kovalent olmayan qarşılıqlı təsirlər nəticəsində sabitləşir. Eyni şəkildə, sonrakı fəsillərdə qarşılaşacağımız farmakoloji cəhətdən əlaqəli ferment inhibitorlarının əksəriyyəti, kovalent olmayan qarşılıqlı təsirlərin birləşməsi yolu ilə ferment hədəflərinə bağlanır. Zülallar (məsələn, fermentlər) və ligandlar (məsələn, substratlar, kofaktorlar və geri çevrilən inhibitorlar) arasındakı qarşılıqlı təsirlər üçün bu kovalent olmayan qüvvələrin bir neçəsinə elektrostatik qarşılıqlı təsirlər, hidrogen bağları, hidrofobik qüvvələr və van der Waals qüvvələri daxildir (Copeland, 2000 ).

2.2.1 Elektrostatik Qüvvələr

Bir-birinə zidd olan iki elektrostatik yük molekulu bir-birinə yaxınlaşdıqda, Kulomb cazibə qüvvəsi yaranır. Bu cazibədar qüvvə iki molekulun yükləri ilə düz mütənasibdir, iki molekul arasındakı məsafənin kvadratı ilə tərs mütənasibdir və araya girən mühitin dielektrik sabitiylə tərs mütənasibdir (Copeland, 2000). Elektrostatik qarşılıqlı təsirlər, ligand molekullarında yüklü qruplar və ferment bağlama cibindəki tamamlayıcı yüklər arasında, dipol -dipol qarşılıqlı təsirləri, duz körpüləri, metal şelat effektləri və ümumi ion cütləşməsi şəklində meydana gəlir. Bu qarşılıqlı təsirlərin gücü mühitin dielektrik sabiti ilə tərs mütənasib olduğu üçün, bu qüvvələr, zülal bağlayan cibin aşağı dielektrik mühitində, sulu məhlulda müşahidə olunana nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə güclənir. Beləliklə, elektrostatik qarşılıqlı təsir ligandın zülallara bağlanması üçün əhəmiyyətli bir termodinamik hərəkətverici qüvvə təmin edə bilər. Aktiv sahə metal şelasiyası, dipolyar qarşılıqlı təsirlər, yüklərin neytrallaşdırılması və elektrostatik funksiyaların digər formaları tez-tez fermentin bağlayıcı cibindəki spesifik, tamamlayıcı funksiyalarla qarşılıqlı əlaqə yolu ilə bağlanma enerjisi əldə etmək üçün inhibitor molekullara çevrilə bilər. Sonrakı fəsillərdə bunun bir çox nümunəsinə rast gələcəyik.

2.2.2 Hidrogen Bağları

Hidrogen bağı iki elektronmənfi atom arasında bir protonun paylaşılmasını əhatə edir. Proton bir elektronmənfi atomla kovalent şəkildə bağlanır, bu atom hidrogen bağının donoru adlanır, hidrogen bağında iştirak edən digər elektronmənfi atom isə hidrogen bağının qəbuledicisi adlanır. Həm donor, həm də qəbuledici atomlar demək olar ki, yalnız zülallardakı heteratomlardır hidrogen bağının donorları və qəbulediciləri əsasən azot və oksigen atomları və bəzən kükürd atomlarıdır.

Fərdi hidrogen bağının gücü donor və qəbuledici rolunu oynayan heteroatomlar arasındakı xətti məsafə ilə düz mütənasibdir. Zülallarda, tipik hidrogen bağ uzunluqları 2.7 ilə 3.1 Å arasında dəyişir və bu nisbətən zəif qüvvələrə çevrilir, 1 ilə 5 kcal/mol arasında olan hidrogen bağ gücü ilə (ferment sistemlərində bəzi qeyri -adi güclü hidrogen bağları bildirilmiş olsa da, bax. Cleland və Kreewoy, 1994). Bununla belə, bir fermentin bağlayıcı cibi ilə liqand arasında çoxsaylı hidrogen bağları yarana bilər ki, bu hidrogen bağlarının kumulyativ təsiri ferment-liqand ikili kompleksi üçün əhəmiyyətli sabitləşdirici qüvvə verir.

2.2.3 Hidrofobik qüvvələr

Qütb olmayan bir molekulun su kimi qütblü bir həllediciyə çevrilməsi enerji baxımından baha başa gəlir. Nümunəyə daha çox qeyri -polar bir həlledici qarışdırılarsa, qeyri -polar molekul öz -özünə daha qeyri -polar solventə bölünür. Eyni şəkildə, polar olmayan molekullar bir fermentin cibinin hidrofob mühitinə bölünəcək və bu, ferment -ligand ikili kompleksinə əlverişli bir sabitləşdirici enerji verə bilər. Fermentin aktiv sahələri ümumiyyətlə hidrofobdur, lakin çox vaxt katalitik maşınlarının bir hissəsi olaraq yüksək qütblü qruplar ehtiva edir. Aktiv sahənin qeyri-qütb komponentləri ilə əlverişli qarşılıqlı əlaqə yaratmaq üçün substratın və ya inhibitor molekulunun hidrofobik hissələrinin layihələndirilməsi, cibin daha yüksək qütbləşmiş komponentləri ilə əlverişsiz təmaslardan qaçınmaqla, bağlanma yaxınlığını əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Xüsusi hədəf fermentin bağlayıcı cibinə dair struktur məlumatı olmadığından, hidrofobik qarşılıqlı təsirlərin ola biləcəyi sərbəst bağlanma enerjisinə töhfəsini kəmiyyətcə proqnozlaşdırmaq çətindir. Bununla belə, bir liqand molekulunun ümumi hidrofobikliyi onun su və qeyri-polar həlledici oktanol arasında bölüşdürülməsi üçün sərbəst enerjisi baxımından ölçülə bilər. Bir molekulu bərabər həcmdə su və oktanol qarışığında həll edərsə, zamanla molekul iki həlledici arasında bölünəcəkdir. Tarazlıq vəziyyətində hər bir həlledicidə molekulun konsentrasiyasını ölçmək və oktanoldakı molekul konsentrasiyasının sudakı konsentrasiyasına nisbəti kimi bölünmə nisbətini, P müəyyən etmək olar. P logarifması daha sonra bölünmənin sərbəst enerjisi ilə düz mütənasibdir və mürəkkəb hidrofobikliyin nisbi ölçüsü kimi istifadə olunur. Fermentlərlə in vivo təsir edən ligandlar, xüsusən də dərman molekulları, ümumiyyətlə 2 ilə 5 arasında log (P) dəyərləri göstərir (Lipinski və digərləri, 1997). Bu log (P) diapazonu, yalnız hədəf ferment yaxınlığını deyil, bir dərman molekulunun in vivo effektivliyi üçün vacib olan və hidrofobiklikdən təsirlənən digər amilləri (ağızdan udma, hüceyrə keçiriciliyi və s.) Əks etdirir. Log (P) və ferment bağlama yaxınlığı arasındakı dəqiq əlaqə, fermentin aktiv sahəsinin struktur detallarından asılı olacaq. Məsələn, kimotripsin üçün Ferşt bildirir ki, peptid substratdan istifadə üçün log( k cat / KM ) (k cat / KM fermentin effektivliyinin nisbi ölçüsüdür, bu fəsildə daha sonra müəyyən ediləcək) log dəyəri ilə xətti olaraq artır. (P). Eyni şəkildə, kimotripsinin bir sıra əvəz edilmiş formanilid inhibitorlarının bağlanma yaxınlığı da logdan (P) xətti asılı idi. Kimotripsin aktiv sahəsinin ligandları üçün daha böyük hidrofobiklik daha çox bağlanma yaxınlığına çevrilir (Fersht, 1999).

2.2.4 Van der Waals Qüvvələri

Bir atom nüvəsi ətrafındakı elektron buludundakı dalğalanmalar, müvəqqəti bir dipol anı ilə nəticələnən asimmetrik yük bölgüləri yarada bilər. Bu dipol momenti yaxınlıqdakı atomun elektron buluduna təsir edərək iki atom arasında van der Waals bağı kimi tanınan cəlbedici qüvvə yarada bilər. Enerjisi zəif olsa da, bu qarşılıqlı təsirlərin çoxu, fermentin bağlanma cibi ilə cibin içərisində bağlanmış ligandın quruluşu arasında yaxşı sterik və elektrostatik tamamlayıcı olduqda meydana gələ bilər. Van der Waals istiqrazları üçün potensial qarşılıqlı təsir enerjisi, qarşılıqlı atomların elektron buludları arasındakı məsafəyə çox həssasdır. Çox uzaq bir məsafədə, bir elektron buludda əmələ gələn dipol anı, distal atomun elektron buluduna təsir edə bilməz. Əgər iki atom bir-birinə çox yaxınlaşarsa, elektron buludları bir-birini itələyir. Beləliklə, van der Waals qarşılıqlı təsirləri üçün optimal əlaqə məsafəsi, iştirak edən iki atomun kimliyindən asılıdır. Hər bir atom üçün ortaq atomun elektron buludunun əldə edə biləcəyi ən yaxın təmas məsafəsini təyin edən xarakterik van der Waals radiusu olacaq. Müxtəlif atomlar üçün xarakterik van der Waals radiusları fermentlərin və onların liqandlarının tərkibindəki atomlar üçün yaxşı müəyyən edilmişdir. Bunlara Copeland (2000) daxil olmaqla çoxsaylı mətnlərdə rast gəlmək olar.


Aktivasiya enerjisi enerjinin qorunması qanunu ilə necə davranır?

İnanıram ki, bu, bəlkə də axmaq/axmaq bir sualdır. Bununla belə, fikrimi izah edim. Fermentlər və katalizatorlar gibbs sərbəst enerjisini dəyişmədən lazım olan aktivasiya enerjisini azaldır. Beləliklə, aktivləşdirmə enerjisi sistemə daxil edilir, lakin buraxılmır. Bəs bundan sonra necə çevrilir və ya istifadə olunur? Yanlış düşüncəm haradadır?

Bildiyim qədər fermentlər sistemə enerji əlavə etmir. Onlar sadəcə olaraq reaktivləri bir-birinə yaxınlaşdırmaqla, reaktivləri istiqamətləndirməklə və s. bununla da aktivləşmə enerjisini aşağı salmaqla reaksiyanın baş verməsini asanlaşdırır.

Aktivləşdirmə enerjisi, keçməli olduğunuz bir təpəyə bənzəyir. Bir skeytbord rampasını düşünün. Kifayət qədər sürətlə gedirsənsə, təpənin üstündən keçib digər tərəfə enə bilərsən. Bunu etdikdə, enişlə qalxarkən itirdiyiniz sürəti geri qaytarırsınız. Çox yavaş gedirsənsə, dayan və geriyə. Hər iki tərəf arasındakı hündürlük fərqi Gibbs enerjisidir: digər tərəf aşağıdırsa, başladığınızdan daha sürətli gedəcəksiniz. Daha yüksək olarsa, sürətinizi itirmiş olacaqsınız.


ENZİMLƏR

Məlumatı yadda saxlamağa kömək etmək üçün bu kartlardan istifadə edin. Böyük karta baxın və digər tərəfdə olanları xatırlamağa çalışın. Sonra onu çevirmək üçün kartı vurun. Cavabı bilirsinizsə, yaşıl Bilin qutusuna klikləyin. Əks halda, qırmızı Bilmirəm qutusuna klikləyin.

Bilmirəm qutusuna yeddi və ya daha çox kart qoyduqda, həmin kartları yenidən sınamaq üçün "yenidən cəhd et" düyməsini basın.

Kartı təsadüfən yanlış qutuya salmısınızsa, qutudan çıxarmaq üçün kartı vurun.

Siz həmçinin kartları aşağıdakı kimi hərəkət etdirmək üçün klaviaturanızdan istifadə edə bilərsiniz:

  • Boşluq çubuğu - cari kartı çevirin
  • SOL OK - kartı Bilmirəm yığınına köçürün
  • SAĞ OK - kartı bilik yığınına köçürün
  • BACKSPACE - əvvəlki hərəkəti geri qaytarın

Əgər hesabınıza daxil olmusunuzsa, bu vebsayt sizin bildiyiniz və bilmədiyiniz kartları xatırlayacaq ki, növbəti dəfə daxil olanda onlar eyni qutuda olsun.

Fasilə ehtiyacınız olduqda, Uyğunluq, Qar adamı və ya Hungry Bug kimi flaş kartların altında sadalanan digər fəaliyyətlərdən birini sınayın. Sizi oyun oynadığınız kimi hiss etsəniz də, beyniniz sizə kömək etmək üçün hələ də məlumatla daha çox əlaqə qurur.


12.4: İnteqrasiya edilmiş tarif qanunları

Q12.4.1

Konsentrasiyasını ehtiva edən bir sıra məlumatlardan reaksiyanın əmrini və sürət sabitini təyin etmək üçün qrafik metodlardan necə istifadə olunacağını təsvir edin. A müxtəlif vaxtlarda.

Məlumat seriyası verilərkən reaksiyanın əmrini təyin etmək üçün məlumatların necə olduğunu qrafikləşdirməli, onu [A] -ın təbii qeydləri və 1/[A] kimi qrafikləşdirməliyik. Hansı üsul düz bir xətt verirsə, sıranı təyin edəcək. Yuxarıdakı qrafik üsullarından asılı olaraq, birinci qrafik üsulu ilə düz bir xətt verilərsə 0 sırası, ikinci üsulla 1 -ci sırada, üçüncü qrafik üsulu isə 2 -ci sıradır. Qrafın sırası məlum olduqda, yuxarıdakı şəkildə verilən bir sıra tənliklər, q -nin dəyərini təyin etmək üçün qrafikdəki müxtəlif nöqtələrlə birlikdə istifadə edilə bilər. A -nın ilkin dəyərinə və A -nın son dəyərinə ehtiyacımız olduğunu görə bilərik və bunların hər ikisi də məlumatlarla veriləcək.

İlkin konsentrasiyanın son konsentrasiyaya qarşı planını tərtib edərkən sıfır sırası mənfi xətti yamacınız var.

Ln [ilkin konsentrasiyası] ilə ln [son konsentrasiyası] ilə müqayisədə ilk növbədə mənfi xətti yamacınız var.

1/[ilkin konsentrasiya] ilə 1/[son konsentrasiyaya] nisbətdə ikinci sırada müsbət xətti yamacınız var.

Q12.4.2

Aşağıdakı reaksiyanın ardıcıllığını və sürət sabitini qrafik olaraq müəyyən etmək üçün verilən məlumatlardan istifadə edin: (ce)

Vaxt (lar) 0 5.00 və dəfə 10 3 1.00 və dəfə 10 4 1.50 və dəfə 10 4 2.50 və dəfə 10 4 3.00 & saat 10 4 4.00 & saat 10 4
[BELƏ Kİ2Cl2] (M) 0.100 0.0896 0.0802 0.0719 0.0577 0.0517 0.0415
Həll

Aşağıdakı reaksiyanın sırasını və sürət sabitini qrafik olaraq təyin etmək üçün məlumatlardan istifadə edin.

Zamana qarşı konsentrasiyadan (və ya konsentrasiyanın bəzi funksiyalarının qiymətlərindən) ibarət məlumatlar toplusundan reaksiya üçün sürət qanununu müəyyən etmək üçün hər bir nizamlı reaksiyanın inteqrasiya olunmuş sürət qanunları əsasında məlumatların üç qrafikini tərtib edin.

zamana qarşı [konsentrasiya] (sıfır əmrli reaksiya üçün xətti) ln [konsentrasiyası] zamana qarşı (birinci dərəcəli reaksiya üçün xətti) 1 / [konsentrasiyası] zamana qarşı (ikinci sıralı reaksiya üçün xətti)

k = 2.0 x 10-5

Xətti olan qrafik reaksiyanın sırasını göstərir. Sonra düzgün nisbət tənliyini tapa bilərsiniz:

sıfır nizamlı reaksiya dərəcəsi = k (k = - xəttin yamacı)
1-ci dərəcəli reaksiya dərəcə = k[A] (k = - xəttin yamacı)
2-ci dərəcəli reaksiya dərəcə = k[A] 2 (k = xəttin yamacı)

Bu qrafikdə, ln (konsentrasiya) vs zamanın xətti olduğunu göstərir reaksiya birinci növbədədir.

Ln [SO2Cl2] qarşı t xətti bir tendensiya ortaya qoyur, buna görə də bilirik ki, bu birinci dərəcəli reaksiyadır:

Q12.4.3

Aşağıdakı reaksiyanın nizamını və sürət sabitini təyin etmək üçün qrafik üsulla verilən məlumatlardan istifadə edin:

Vaxt (lar) 9.0 13.0 18.0 22.0 25.0
[P] (M) 1.077 və dəfə 10 və mənfi3 1.068 və dəfə 10 və mənfi3 1.055 və dəfə 10 və mənfi3 1.046 və dəfə 10 və mənfi3 1,039 &x10 &minus3
Həll

Buraya mətn əlavə edin. Əvvəlcə bu mətni silməyin.

Q12.4.4

Saf ozon yavaş -yavaş oksigenə parçalanır, ( ce <2O3> (g) ⟶ ce <3O2> (g) ). Qrafik metodda verilən məlumatlardan istifadə edin və reaksiyanın nizamını və sürət sabitini təyin edin.

Vaxt (h) 0 2.0 & dəfə 10 3 7.6 və dəfə 10 3 1.23 və dəfə 10 4 1.70 & dəfə 10 4 1.70 və dəfə 10 4
[O3] (M) 1.00 və dəfə 10 və mənfi 5 4.98 &x10 &minus6 2.07 və dəfə 10 və mənfi 6 1.39 və dəfə 10 və mənfi 6 1.22 və dəfə 10 və mənfi 6 1.05 və dəfə 10 və mənfi 6
Həll

Sifarişi və nisbət sabitini təyin etmək üçün, konsentrasiyanı zamana qarşı [A] ilə zamana, [A] ilə zamanın təbii loqarifmasını (ln), və 1/[A] vs. Reaksiya sırası bu üç qrafikdən hansının düz xətt yaratdığını müəyyən etməklə müəyyən edilir. Faiz sabitdir k qrafikin mailliyi ilə təmsil olunur. Müvafiq məlumat dəyərləri olan qrafiklər olardı

Vaxt (lar) 9.0 13.0 18.0 22.0 25.0
[P] (M) 1.077 &x10&minus3 1.068 və dəfə 10 və mənfi3 1,055 &x10&minus3 1.046 və dəfə 10 və mənfi3 1.039 və dəfə 10 və mənfi3

Vaxt (lar) 9.0 13.0 18.0 22.0 25.0
[P] (M) -6.83358 -6.84197 -6.85421 -6.86278 -6.8695

Vaxt (lar) 9.0 13.0 18.0 22.0 25.0
1/[P] (M) 928.5051 936.3296 947.8673 956.0229 962.4639

Hər bir qrafik düz bir xətt verdiyindən reaksiyanın qaydası və sürət sabiti müəyyən edilə bilməz.

Konsentrasiyaların zaman funksiyasını necə dəyişdiyini müəyyən etmək üçün müvafiq diferensial tənliyin (yəni, diferensial sürət qanunu) həlli tələb olunur.
Sıfır dərəcə qanunu zamanla konsentrasiyanın xətti tənəzzülünü proqnozlaşdırır
Birinci nizam dərəcəsi qanunu zamanla konsentrasiyanın eksponent olaraq azalacağını proqnozlaşdırır
2-ci dərəcəli dərəcə qanunu zamanla konsentrasiyanın qarşılıqlı tənəzzülünü proqnozlaşdırır

Süjet xətti deyil, buna görə də reaksiya sıfır sıralı deyil.

Süjet xətti deyil, buna görə reaksiya birinci dərəcəli deyil.

Süjet gözəl xəttidir, buna görə reaksiya ikinci dərəcəlidir.

İkinci dərəcəli tənliyə, (1/[A] = k*t + 1/[A_0] )

Beləliklə, K -nin dəyəri Time vs ( frac <1> < ce qrafikinin yamacıdır>),

Süjet gözəl xətti olduğundan reaksiya ikinci dərəcəli olur.

Q12.4.5

Verilmiş məlumatlardan aşağıdakı reaksiyanın ardıcıllığını və sürət sabitini təyin etmək üçün qrafik metoddan istifadə edin:

Vaxt (lar) 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0
[X] (M) 0.0990 0.0497 0.0332 0.0249 0.0200 0.0166 0.0143 0.0125
Həll

Reaksiyanın sırasını təyin etmək üçün məlumatları üç fərqli qrafikdən istifadə edərək qurmalıyıq. Hər üç qrafikin x oxu kimi saniyələrdə vaxtı olacaq, ancaq y oxu fərqlənəcəkdir. Bir qrafik konsentrasiyanı zamanla, ikincisi zamanla müqayisədə təbii konsentrasiyanın qeydini, digəri isə 1/konsentrasiyanı zamanla müqayisə edəcək. Hansı qrafik xətlə nəticələnirsə, bilirik ki, bu reaksiyanın qaydası olmalıdır. Birinci qrafikdən istifadə edərək bir xətt əldə etsək, o, sıfır sıralı, ikinci qrafik üçün bir xəttdirsə, birinci dərəcəli, üçüncü qrafik üçün bir xəttdirsə, ikinci dərəcəli reaksiya olacaqdır. İndi sifarişi müəyyən etmək üçün məlumatları tərtib edək.

Biz aydın şəkildə görə bilərik ki, zamana qarşı 1/M-i göstərən üçüncü qrafik düz xəttdir, digər ikisi isə bir qədər əyridir. Buna görə də, bu reaksiyanın sürətinin ikinci dərəcəli olduğunu təyin edə bilərik. Bu da bizə ikinci dərəcəli reaksiya üçün sürət sabitinin vahidlərinin M -2 s -1 olması lazım olduğunu bildirir.

K adlanan sürət sabitini təyin etmək üçün üçüncü qrafikin yamacını tapmaq lazımdır, çünki bu reaksiyanın ardıcıllığı budur. Xəttin yamacını tapmaq üçün iki nöqtəni götürüb y dəyərlərini çıxarıb x dəyərlərinin fərqinə bölürük. Bunu necə etmək olar:

(5, 10.101) və (40, 80) nöqtələrindən istifadə edin.

Yamacı əldə etmək üçün bunları istifadə edin, yəni nisbət sabitliyi: (80-10.101)/(40-5) = 1.997 = k

Beləliklə, bu ikinci dərəcəli reaksiya üçün sürət sabiti 1,997 M -1 s -1 təşkil edir.

Q12.4.6

Fosfor-32-nin birinci dərəcəli çürüməsinin yarı ömrü nədir? (ce<(^<32>_<15>P⟶^<32>_<16>S + e- )>) Çürümə üçün sürət sabiti 4,85 &x10 &minus2 gün &minus1-dir.

Bu, birinci dərəcəli reaksiyadır, ona görə də aşağıda yarımömür tənliyimizi istifadə edə bilərik:

Məzənnə sabiti bizə gündə vahidlərlə verilir. Etməli olduğumuz tək şey onu tənliyə bağlamaqdır.

Q12.4.7

Karbon-14-ün birinci dərəcəli çürüməsinin yarı ömrü nədir? ( ce <(^6_ <14> C ⟶^7_ <14> N + e-)> ) Çürümənin nisbət sabitliyi 1.21 və 10 dəfə və minus4 il və minus1-dir.

Yarım ömrü tapmaq üçün birinci dərəcəli yarı ömrü tənliyindən istifadə etməliyik. Bütün yarı ömrü reaksiyaları birinci dərəcəli reaksiyalara məruz qalır.

Birinci nizam üçün yarı ömrü tənliyi [t_ <1/2> = ln2/k qeyri-sayı ] k nisbət sabitidir. Karbon-14 üçün nisbət sabitliyi (1.21 & dəfə 10^ <-4> il^ <& eksi1> ) olaraq verildi.

Onu tənliyə qoşun. [t_ <1/2> = ln2/(1.21 & dəfə 10^ <& minus4> il^ <& minus1>) qeyri -nömrəli ] və (t_ <1/2> ) üçün həll edin.

Onu hesabladıqda, karbon-14-ün yarı ömrü 5.73*10 3-dir

Karbon-14 üçün yarımxaricolma dövrü 5,73*10 3 olaraq hesablanır

Q12.4.8

NOCl konsentrasiyası 0,15 olduqda NOCl-nin parçalanmasının yarımxaricolma dövrü nə qədərdir M? Bu ikinci dərəcəli reaksiya üçün sürət sabiti 8,0 &x10 &minus8 L/mol/s-dir.

Bir reaksiyanın yarı ömrü, t1/2, reaktiv konsentrasiyanın ilkin konsentrasiyası ilə müqayisədə yarıya enməsi üçün tələb olunan vaxtdır. Bir reaksiyanın yarı ömrünü həll edərkən, onun sürət qanununu müəyyən etmək üçün əvvəlcə reaksiyanın ardıcıllığını nəzərə almalıyıq. Bu vəziyyətdə bizə bu reaksiyanın ikinci dərəcəli olduğu deyilir, buna görə də inteqrasiya olunmuş sürət qanununun belə verildiyini bilirik:

Zamanla təcrid olunaraq tapırıq:

İndi sadəcə (t_<1/2>) hesablamaq üçün bizə verilən məlumatı əvəz etmək qalır, burada sürət sabiti, (), 8,0 &x 10 &minus8 L/mol/s və ilkin konsentrasiya, (<[A]_0>), 0,15-ə bərabərdirM:

Q12.4.9

O-nun parçalanması üçün yarımxaricolma dövrü nə qədərdir3 O konsentrasiyası olduqda3 2.35 & çarpı 10 & minus6 M? Bu ikinci dərəcəli reaksiya üçün sürət sabiti 50,4 L/mol/saatdır.

Buraya mətn əlavə edin. Əvvəlcə bu mətni silməyin.

Reaksiya ikinci dərəcəli olduğu üçün yarı ömrü belədir

Beləliklə, yarı ömrü 8443 saatdır.

Q12.4.10

Birləşmənin reaksiyası A birləşmələr vermək CD ikinci dərəcəli olduğu təsbit edildi A. Reaksiya üçün sürət sabitinin 2.42 L/mol/s olduğu təyin edildi. İlkin konsentrasiyası 0.500 mol/L olarsa, t -nin dəyəri nədir1/2?

Sualda qeyd edildiyi kimi birləşmənin reaksiyası A C və D birləşmələrinin meydana gəlməsi ilə nəticələnəcək. Bu reaksiyanın ikinci dərəcəli olduğu təsbit edildi A. Buna görə də, yarı ömrü üçün nisbət sabitliyi və ilkin konsentrasiyaları yarı ömrü ilə əlaqələndirən ikinci dərəcəli tənlikdən istifadə etməliyik:

Bizə veriləndən bəri k (dərəcə sabiti) və A-nın ilkin konsentrasiyası, bizdə A-nın yarı ömrünü hesablamaq üçün lazım olan hər şey var.

Verilən məlumatları bağladıqda, vahidlərin saniyələrə ləğv olunduğunu bildiririk.

Q12.4.11

Bir birləşmə reaksiyasının yarı ömrü A birləşmələr vermək DE ilkin konsentrasiyası 8.50 dəqiqədir A 0,150 mol/L təşkil edir. Reaksiya (a) ilə bağlı birinci əmrdirsə, konsentrasiyanın 0.0300 mol/L -ə düşməsi nə qədər çəkəcək? A və ya (b) ilə bağlı ikinci sıra A?

Verilən dəyişənləri təşkil edin:

(yarım ömrü A) (t_<1/2>=8.50dəq)
(ilkin konsentrasiyası A) ([A]_<0>=0,150mol/L)
(hədəf konsentrasiyası A) ([A] = 0.0300mol/L )

Hər bir nizam üçün yarı ömrü düsturlarından istifadə edərək sabit nisbət k tapın. k-ni tapdıqdan sonra, hər bir sıraya və ilkin və hədəf konsentrasiyalara uyğun olaraq inteqrasiya olunmuş dərəcə qanunundan istifadə edin A konsentrasiyanın düşməsi üçün lazım olan vaxtı tapmaq.

(a) ilə bağlı birinci sifariş A

(b) ilə bağlı ikinci sıra A

Q12.4.12

Bəzi bakteriyalar antibiotik penisilinə davamlıdır, çünki onlar penisillini qeyri-aktiv molekullara çevirən molekulyar çəkisi 3 və 10 4 q/mol olan penisilinaz fermenti istehsal edirlər. Ferment-katalizli reaksiyaların kinetikası mürəkkəb ola bilsə də, aşağı konsentrasiyalarda bu reaksiya katalizatorda (penisilinaz) birinci dərəcəli olan və penisilin konsentrasiyasını da əhatə edən sürət tənliyi ilə təsvir edilə bilər. Aşağıdakı məlumatlardan: 0.15 və mikrog (0.15 və 10 dəfə və minus6 g) penisilinaz ehtiva edən 1.0 L məhlul, penisilinə görə reaksiya qaydasını və nisbət sabitinin dəyərini təyin edir.

[Penisilin] (M) Dərəcə (mol/L/dəq)
2.0 və dəfə 10 və mənfi 6 1.0 &x10 &minus10
3.0 &x10 &minus6 1.5 və dəfə 10 və mənfi10
4.0 və dəfə 10 və mənfi 6 2.0 &x10 &minus10
Həll

İlk addım sifariş və ya reaksiyanı həll etməkdir. Bu, sürəti sürət sabiti ilə penisilinin molar konsentrasiyasına bərabər olan iki ifadə qurmaqla edilə bilər. Hər iki ifadəni qurduqdan sonra, onları bölməklə k -ni (nisbət sabitliyi) ləğv edə bilərik və əsas olan loqorifmdən istifadə edərək əmrini həll edə bilərik. Bu belə görünəcək.

İki tənliyin bölünməsi ifadə ilə nəticələnir:

*Reaksiya sırasını həll etmək üçün tək nisbət tənliyi də qurula bilər:

*Sonra oxşar bir şəkildə x üçün həll edirik.

İndi x loqafonunu həll etmək üçün təbii loqarifmadan istifadə edə bilərik və ya tənliyin işləməsi üçün sadə və intuitiv olaraq görə bilərik ki, x birə bərabər olmalıdır. Beləliklə, reaksiya birinci dərəcəli olur.
İndi reaksiya sırasına sahib olduğumuz üçün, nisbət sabitinin dəyərini həll etməyə davam edə bilərik. Birinci tənliyimizə x = 1 -in qoyulması ifadəni verir:

Bizim min -1 vahidimiz var, çünki (mol/L/dəq) molyarlığa (mol/L) böldük və min -1 vahidini verdik.

Problemi həll etmək üçün bizə iki vacib məlumat verildi. Enzimin molekulyar çəkisinin 3 dəfə 10 4 g/mol olduğu və (0.15 x 10 -6 g) penisilinaz ehtiva edən bir litrlik bir həllə sahib olduğumuz ifadə edilir. Qram miqdarının molekulyar çəkiyə bölünməsi 5 x 10-12 mol.

(0.15 x 10 -6) g / (3 x 10 4) g / mol = (5 x 10 -12) mol

İndi mol miqdarına sahib olduğumuz üçün nisbət sabitimizi bu dəyərə bölə bilərik.

(5 x 10 -5) dəq -1 / (5 x 10 -12) mol = (1 x 10 7) mol -1 dəq -1

Reaksiya ilk növbədədir k = 1.0 və dəfə 10 7 mol & minus1 min & minus1

Q12.4.13

Həm technetium-99, həm də tallium-201 ürək problemlərindən şübhələnən xəstələrdə ürək əzələlərini təsvir etmək üçün istifadə olunur. Yarım ömrü sırasıyla 6 saat və 73 saatdır. 2 gündən (48 saat) sonra izotopların hər biri üçün radioaktivliyin neçə faizi qalacaq?

Bu problem bizdən 48 saatdan sonra hər iki izotop üçün müəyyən müddətdən sonra qalan radioaktivliyin faizini soruşur. Bunu həll etməyə kömək edəcək bir tənlik təyin etməliyik və bu məlumatı birinci dərəcəli tənlikdən istifadə edərək təyin edə biləcəyimizi təyin edə bilərik.

Bu tənlik Ln(N/No) = -kt, qalan hissənin Təbii qeydinin nisbət sabit zamanlarına bərabər olduğunu bildirir. Sürət sabitini təyin etmək üçün məlumatda verilən yarı ömrü ərzində .693 hesablaya bilərik.

Technetium -99 üçün ikinci tənliyə qoşularaq nisbət sabitini təyin edə bilərik: .693/6 saat = .1155 saat -1

İndi daxil edə biləcəyimiz nisbət sabit olduğu üçün: Ln (N/No) = -(. 1155h -1) (48saat) belə Ln (N/No)=-5.544 və təbii logun tərsini götürsək, (N/No) = 3.9x10 -3 və bunu 100 -ə vursaq, .39% qalıq əldə edirik.

Eyni prosesi Thallium -201 və plugin üçün də edə bilərik: .693/73 hrs = .009493151 h -1 və bunu birinci dərəcəli tənliyə qoşduqda əldə edirik:

Ln (Yoxo)=-(.009493h -1 )(48h) belə ki, Ln(N/N)o)=-.45567248 və natural logun tərsini götürdükdə (N/N) alırıq.o) =. 6340 və 100-ə vurulduqda, 63.40% -i əldə edirik, bu da yarı ömrü 73 saat olduğu və yalnız 48 saat keçdiyindən, məbləğin yarısı hələ tükənmədiyi üçün məntiqlidir.

Q12.4.14

C formuluna malik iki molekul var3H6. Propen, ( ce), qapalı-açıq xalçalar üçün istifadə olunan polimer polipropilenin monomeridir. Siklopropan anesteziya olaraq istifadə olunur:

499 ° C -ə qədər qızdırıldıqda, siklopropan yenidən düzülür (izomerləşir) və 5,95 və 10 ilə minus4 saniyə 1 arasında sabit sabit propen əmələ gətirir. Bu reaksiyanın yarı ömrü nədir? Siklopropanın hansı hissəsi 0.75 saatdan sonra 499 ° C -də qalır?

[ t<_1><_/> <_2>= frac tənliyindən istifadə edin k nömrəsiz ] çünki bu birinci dərəcəli reaksiyadır. Bunun a olduğunu deyə bilərsiniz birinci dərəcəli reaksiya s -1 olan sürət sabitinin ölçü vahidlərinə görə. Fərqli reaksiya əmrləri fərqli sürət sabitlərinə səbəb olur və s -1 nisbət sabitliyi həmişə birinci sırada olacaq.

Tənliyə daxil olun və yarı ömrü = 1164.95 saniyə əldə edin. Bunu saata çevirmək üçün əldə etmək üçün bu rəqəmi 3600 saniyə/saata bölərdik 0.324 saat.

Vahid inteqrasiya dərəcəsi qanunundan istifadə edin [[ln frac <[A]> <[A] _0> = -kt qeyri -nömrəli]]. Bu tənlikdə [A]0 0 zamanda mövcud olan birləşmənin ilkin miqdarını, [A] isə reaksiya baş verdikdən sonra qalan birləşmənin miqdarını təmsil edir. Buna görə, [ frac <[A]> <[A] _0> qeyri -nömrəli]] hissəsi, müəyyən bir müddətdən sonra, bu halda 0,75 saatdan sonra qalan siklopropan hissəsinə bərabərdir.

İnteqrasiya edilmiş dərəcə qanununda [frac<[A]><[A]_0> rəqəm ] kəsrini x əvəz edin: [lnfrac<[A]> <[A]_0>= -kt rəqəm ] [ln(x) = -5.95x10^<-4>(0.75) rəqəm ] [x=e^<(-0.000595)(0.75)> rəqəm ] = 0.20058 = 20% .

Beləliklə, yarı ömrü 0,324 saatdır və siklopropanın 20% -i 80% propen əmələ gətirdiyi üçün qalacaq.

Q12.4.16

Flüor-18, pozitron emissiyası ilə parçalanaraq oksigen-18 əmələ gətirərək yarı ömrü 109.7 dəqiqə olan bir radioaktiv izotopdur. (Pozitron elektron kütləsi və tək müsbət yük vahidi olan hissəcikdir nüvə tənliyi (ce<^<18>_9F ⟶ _8^<18>O + ^0_<1>e^ +> ).) Həkimlər, xəstənin qanına bir miqdar flora ilə əvəz edilmiş qlükoza vuraraq beyni öyrənmək üçün 18 F istifadə edirlər. Qlükoza beynin aktiv olduğu və qidalanmağa ehtiyacı olan bölgələrdə toplanır.

  1. Flüor-18-in parçalanma dərəcəsi sabit nədir?
  2. Qanda radioaktiv flor-18 olan qlükoza nümunəsi enjekte edilərsə, 5.59 saatdan sonra radioaktivliyin neçə faizi qalacaq?
  3. 18 F-nin 99,99%-nin çürüməsi nə qədər vaxt aparır?

a) Elementin izotopunun nüvə parçalanması birinci dərəcəli tənliklə təmsil olunur:

Burada t vaxtdır, N0 maddənin ilkin miqdarı, N t vaxtından sonrakı maddənin miqdarı, k isə sürət sabitidir. Tənliyi yenidən düzəldə və k -ni təcrid edə bilərik ki, nisbət sabitini həll edə bilək:

Flüor-18-in yarı ömrü 109.7 dəqiqə olduğu bildirilir. Yarımparçalanma müddətinə malik olduğumuz üçün N üçün ixtiyari qiymət seçə bilərik0 və N üçün həmin dəyərin yarısını istifadə edin. Bu halda biz N üçün 100 seçirik0 və N üçün 50. İndi biz həmin dəyərləri yuxarıdakı tənliyə qoşa və k üçün həll edə bilərik.

k = 0.6931 / 109.7 = 0.006319 dəq -1

Bu reaksiya üçün sürət sabiti 0,006319 min -1 təşkil edir.

b) Bu problem üçün a hissəsindən eyni tənliyi istifadə edə bilərik:

Lakin bu dəfə bizə yarımparçalanma müddəti əvəzinə keçən vaxt verilir və bizdən bu müddətdən sonra qalan flüor-18 radioaktivliyinin faizini təyin etməyi tələb edirlər. Bu problemdə, N0, k (a hissəsindən təyin olunur) və t üçün dəyərlər bağlamalıyıq.

Ancaq əvvəlcə bizə saatlarla keçən vaxt verildiyindən onu dəqiqələrə çevirməliyik:

5,59 saat x (60 dəqiqə / 1 saat) = 335,4 dəqiqə

Bu bizə t dəyərini verir. K (0.006319 min -1) və N üçün də dəyərlərimiz var0 (yenə ixtiyari rəqəm.) İndi biz dəyərləri orijinal tənliyə qoşa bilərik və bizə aşağıdakıları verə bilərik:

Bu tənliyi hər iki tərəfin eksponensialını götürərək həll edirik:

e ln 1 -ə bərabərdir və indi N üçün həll edə bilərik:

N = [e & eksi (0.006319) (335.4)] x 100 = 12.0

İlkin məbləğ olaraq 100 və qalan məbləğ olaraq 12.0 təyin edildiyindən 12.0, flor-18-in radioaktivliyinin qalan miqdarının faizi olaraq istifadə edilə bilər. Beləliklə, 5.59 saatdan sonra qalan flor-18 radioaktivliyinin faizi 12.0%-dir.

c) Sualın bu hissəsi əvvəlki iki hissəyə çox bənzəyir, lakin bu dəfə bizə radioaktivliyin ilkin miqdarı, son radioaktivliyin miqdarı verilir və bizdən bu miqdarda radioaktivliyin nə qədər vaxt itirdiyini müəyyənləşdirməyimizi xahiş edirlər. Eyni tənliyi istifadə edə bilərik:

Ancaq indi bizə N və N verilir0 və biz artıq əvvəldən k təyin etmişik. Bizə deyirlər ki, radioaktivliyin 99,99%-i parçalanıb, ona görə də N üçün 100 və 0,01-dən istifadə edə bilərik.0 və N sırasıyla. Bu dəyərləri tənliyə bağlayırıq, t üçün həll edirik və alırıq

Buna görə radioaktivliyin 99,99% -nin çürüməsi 1458 dəqiqə çəkir.

Q12.4.17

İdmançı tərəfindən alınan steroidlərin yarı ömrü 42 gündür. Steroidlərin birinci dərəcəli bir proseslə biodeqradiyaya uğradığını düşünsək, idmançının bədənində qalması üçün ilkin dozanın ( dfrac <1> <64> ) müddəti nə qədər çəkəcək?

birinci dərəcəli reaksiya üçün: t1/2 = 0,693 / k

birinci dərəcəli reaksiya üçün: [A] = [A]0 e -kt

1/64 başlanğıc deməkdir: [A] = 1/64 [A]0

Q12.4.18

Bu yaxınlarda İngiltərədə bir dayanacaq altında Kral III Richardın skeleti tapıldı. Skeletdən alınan toxuma nümunələrində canlı toxumada gözlənilən karbon-14-ün təxminən 93.79% -i varsa, Kral III Richard hansı ildə öldü? Karbon-14 üçün yarı ömrü 5730 ildir.

Kral III Riçardın hansı ildə öldüyünü öyrənmək üçün [A]/[A0] (hələ də tərkibində olan karbon-14 yüzdəsi) 0.5 dəfə (t)/yarı ömrü (t1/2) və ya N (t) = N tənliyini istifadə edin0e -rt.

(A/A_<0>) = (0,5^>) verilmiş nömrələri daxil edin (.9379 = 0.5^) və t üçün həll edin.

(ln.9379 ) = ((t/5730) (ln0.5) ) (qeyd qaydalarından istifadə etməklə)

(N (t) = N_ <0> e^<-rt> ) istifadə edərək bu problem aşağıdakılarla həll olunur:

İndi r -nin nə olduğunu bildiyimiz üçün bu dəyəri orijinal düsturumuzda istifadə edə bilərik və t -ni, keçən illərin miqdarını həll edə bilərik.

Bu dəfə, 93.78, qalan karbon-14 nisbətini N (t) və 100 orijinal, N olaraq istifadə edirik.0.

Bunu etməyin başqa bir yolu bu iki tənlikdən istifadə etməkdir:

(n_) = t vaxtında konsentrasiya (93.79)

(n_<0>) = ilkin konsentrasiya (100)

Əvvəlcə lambda və ya çürümə sabitini yarı ömrünü birləşdirərək həll edin.

Sonra lambda və digər ədədləri ikinci tənliyə daxil edin və t- üçün həll edin ki, bu da 530,1 ilə bərabər olmalıdır.

Kral III Richardın hansı ildə öldüyünü öyrənmək istəsək, cari 2017 -ci ili götürürük və 530 ili çıxırıq. Bunu etməklə, Kral III Riçardın 1487-ci ildə vəfat etdiyini görürük.

Kral III Riçard 1487-ci ildə vəfat etdi

Q12.4.19

Nitrogliserin son dərəcə həssas partlayıcıdır. Diqqətlə idarə olunan bir sıra təcrübələrdə partlayıcı maddənin nümunələri 160°C-ə qədər qızdırılıb və onların birinci dərəcəli parçalanması öyrənilib. Aşağıdakı məlumatlardan istifadə edərək hər bir sınaq üçün orta nisbət sabitlərini təyin edin:

İlkin [C3H5N.3O9] (M) 4.88 3.52 2.29 1.81 5.33 4.05 2.95 1.72
t (s) 300 300 300 300 180 180 180 180
Parçalanmış % 52.0 52.9 53.2 53.9 34.6 35.9 36.0 35.4
Həll

Əvvəlcə sualın nə istədiyini anlamalıyıq: orta nisbət sabitidir. Kinetikanı müzakirə edərkən orta nisbət sabitliyi & quotk & quot dəyişənidir və kimyəvi reaksiyanın sürəti ilə reaksiya verən maddələrin konsentrasiyası arasındakı əlaqəni ifadə edən tənlikdəki nisbət sabitliyi olaraq təyin edilə bilər. Bu birinci dərəcəli reaksiyada K tapmaq lazım olduğunu bilərək, "k," ilkin və son konsentrasiyalar ([A]_o və [A]_t) və yarım ömrü "t" olan düsturlara baxa bilərik. birinci dərəcəli reaksiyadır, biz birinci dərəcəli tənliklərə baxa bilərik və bununla biz sualda verilmiş dəyişənləri ehtiva edən birini tapırıq: [ln[A]_t=-kt+ln[A]_o rəqəm ]

İlk reaksiya üçün 4.88 M ilkin konsentrasiyamız var və bir faiz parçalanmışdır. Son konsentrasiyanı tapmaq üçün nə qədər parçalandığını bilmək üçün ilkin konsentrasiyanı parçalanmış faizlə vurmalı və nə qədər qaldığını öyrənmək üçün onu orijinaldan çıxarmalıyıq: 4.88M ​​x 0.52 = 2.54 M və 4.88M-2.54M = 2.34 milyon

İndi ehtiyacımız olan dəyişənlərə sahibik və yuxarıdakı tənliyə daxil edirik:

Hər bir təcrübənin sürət sabitini tələb etdiyinə görə, indi sürət sabitini tapmaq üçün hər bir məlumat dəsti üçün eyni proseduru yerinə yetirməliyik: