könyvespolc

A kémiai reakciók nagy energiájú Átmeneti állapotokon mennek keresztül

minden kémiai reakció egy vagy több átmeneti állapotú közbenső terméken keresztül történik, amelyek szabad energiája nagyobb, mint a reagenseké vagy a termékeké. Az R (reagensek) egyszerű reakcióhoz a p(termékek), írhatunk

ahol S a reakció köztes a legmagasabb szabad energia; A reakció egyensúlyi állandója R. S. a reakció egyensúlyi állandója, a reagens nagy energiájú köztitermékké történő átalakulása; és V. A terát állandó az S termékké történő átalakulása esetén P. a kezdeti reagensek és a reakció termékei közötti energetikai összefüggés általában a 2-27.ábrán látható módon ábrázolható. Az aktiválás szabad energiája a (Z) A (Z) s átmeneti állapot köztes és az R reagens közötti szabad energiakülönbséggel egyenlő. Mivel a CC-nek általában nagyon nagy pozitív értéke van, a reagensmolekuláknak csak egy kis része szerzi meg ezt a szabad energiát, és a reakció teljes sebességét korlátozza az ofS képződésének sebessége.

2-27. ábra

hipotetikus energiaváltozások az areaktáns — mondjuk gliceraldehid 3-foszfát(G3P) — termékké történő átalakításában — mondjuk, dihidroxi — aceton-foszfát (DHAP) – In (több…)

az r teljes reakció V sebessége a V sebességállandóval és az S átmeneti állapotban lévő molekulák számával,azaz az átmeneti állapot köztitermékének koncentrációjával arányos,:

de mivel S egyensúlyban van R-vel, a reagenssel, írhatunk

mint az összes egyensúlyi állandónál, a k és a CAC (CC) és a cc (cc) a 2-10 egyenlet szerint áll kapcsolatban, így

ebből az egyenletből láthatjuk, hogy az aktiválási energia csökkentése — vagyis az átmenet szabad energiájának csökkentéseállam, a cc (cc) — a teljes V reakciósebesség gyorsulásához vezet az S koncentrációjának növelésével.36 kcal / mollaz S koncentrációjának tízszeresére, így a reakció sebességének tízszeresére nő (lásd a 2-5. táblázatot). Hasonlóképpen, a 2,72 kcal/mol-os csökkentés a / G-ban a reakciósebesség A100-szoros növekedéséhez vezet. Így a viszonylag kis változások a CG-ben a CG-ben a reakció teljes arányában nagy változásokhoz vezethetnek.

egyes reakciókban bizonyos kovalens kötések feszített helyzetbe kerülnek az átmeneti állapotban, és ehhez elengedhetetlen egy energiabevitel — az aktiválás energiája, a (c) c (c) c (c) c (c) c (c)). Más reakciókban az átmeneti állapot kialakulása magában foglaljaelektronok gerjesztése, amely szintén energiát igényel; csak akkor lehet azelektronok párosodni, kovalens kötést képezve a termékben. Még más reakciókban a molekulákcsak annyi energiára van szükség, hogy legyőzzék elektronfelhőik kölcsönös taszítását, hogy közel kerüljenek a reakcióhoz.

az átmeneti állapot fogalmának szemléltetésére ismét figyelembe vesszük agliceraldehid 3-foszfát (G3P) dihidroxi-aceton-foszfáttá (DHAP) történő átalakulását, amely legalább magában foglaljaegy reakció köztes (2-28.ábra,felső). Köztes formákként a következő események zajlanak leegyidejűleg: egy protont eltávolítanak a G2P szénből, egy másik protont adományoznak aaldehid oxigénnek az 1 szénen, az elektronpárok pedig az egyik kötésből a másikba mozognak. Az ezen események mindegyikéhez szükséges aktivációs energia hozzájárul a reakció köztitermékének kialakításához szükséges teljes aktivációs energiához, amely ezután egy második átmeneti állapotú köztiterméken keresztül átrendeződik a végső reakciótermék előállításához (2-28.ábra, alul). Egy ilyen multistepreakció minden szakaszának megvan a maga aktiválási energiája (lásd 2-27.ábra), de az általános reakció folytatásához a legmagasabb aktiválási energiát kell elérnie.

2-28.ábra

a gliceraldehid-3-foszfát (G3P) dihidroxi-aceton-foszfáttá(DHAP) történő átalakítása köztiterméket tartalmaz. Két csoport, egy bázis B-és egy sav HA, a trioszefoszfátizomeráz része, az enzim, amely katalizálja ezt a reakciót. Ahhoz, hogy a (több…)

szobahőmérsékleten vagy testhőmérsékleten a tipikus mozgási energia, a mozgás energiája körülbelül 1,5 kcal/mol. Bár sok molekulának több kinetikus energiája lesz, mint ez az átlag, az ütköző molekulák kinetikus energiája általában nem elegendő ahhoz, hogy a reagens átmeneti állapotba való átalakításához szükséges aktivációs energiát biztosítsa, és így lehetővé tegye az apartikuláris reakció folytatását. A reakciók felgyorsítására szolgáló mechanizmus nélkül a sejtek csak kevés, ha van ilyen, az élet fenntartásához szükséges biokémiai reakciót képesek végrehajtani.