химический каталог




Биоорганическая химия ферментативного катализа

Автор М.Бендер, Р.Бергерон, М.Комияма

ми, в которые входит [X]2 (поскольку они малы по сравнению с другими членами уравнения), получаем

0 [~ИГ)ыо A-i + M[C]0-HR]o)-hMR']0 11 У

В катализируемой реакции катализатор присутствует в значительно более низкой концентрации, чем исходное вещество, т. е. [С]0< [R]o~ [R']o, и следовательно, Mi[C]0<^i[R]o^ Тогда

V = М, [R]Q[R1O[C)Q

0 *-i + MR]o + MR'lo (1 П}

Если k2[R'Jo^^-i+M[R]o, что, впрочем, выполняется далека не всегда, то X представляет собой аррениусовское промежуточное соединение и

A-x + MRlo

Вводя обозначение K=k~ifk\> получаем

Уравнение (1.23) по форме совпадает с уравнением Михаэ-лиса — Ментен для ферментативного катализа [14, 15], при выводе которого обычно предполагается первоначальное образование сорбционного фермент-субстратного комплекса, а также с уравнением изотермы Лэнгмюра для гетерогенного катализа [16]. Как следует из уравнения (1.23), начальная скорость реакции прямо пропорциональна [С]0 и [R']o, тогда как зависимость ее от [R]0 является более сложной (степенная функция с переменным показателем). Это хорошо видно на рис. 1.4, где уравнение (1.23) представлено графически в виде зависимости V0 от [Rio- При [R]0Рис. 1.4. Графическое представление Рис. 1.5. Графическое представление

уравнения (1.23). уравнения (1.24).

?случае обычно говорят о «насыщении» катализатора субстратом.

В принципе возможна ситуация, когда [С]о!Э> [R]o~ [R']o и ^2[R/]oу _ MRMR'LOLCLO П 0А.

Уравнение (1.24) по форме совпадает с уравнением (1.23). Очевидно, что при очень низких значениях [С]о (много меньше К) скорость реакции прямо пропорциональна i[C]o, а при очень высоких значениях [С]0 (много больше К) скорость не зависит от [С]0. В последнем случае наблюдается насыщение субстрата катализатором (рис. 1.5). Таким образом, способность к «насыщению» не является специфическим свойством только катализатора: в любой реакции, которая протекает через образование неустойчивого промежуточного соединения, находящегося в равновесии с исходными веществами, в состоянии насыщения может оказаться как катализатор, так и субстрат [см. рис. 1.4 и 1.5 и соответствующие им уравнения (1.23) и (1.24)].

Из всего сказанного вытекает, что скорость каталитической реакции не может превышать скорость первой стадии. Иначе говоря, скорость взаимодействия катализатора с исходным веществом, приводящего к образованию промежуточного соединения, должна быть выше СКОРОСТИ некаталитического превращения этого вещества в продукты реакции.

Принцип стационарных концентраций применим также для кинетического описания цепных реакций, механизм которых включает стадии инициирования, продолжения И обрыва цепи. Для процесса

катализатор >? X (инициирование)

*п

X + Я + R' >- Р + X (продолжение цепи) (1.25)

X -J- X >- разложение катализатора (обрыв цепи)

БРИНЦИП стационарных концентраций приводит к выражению

СКОРОСТЬ = knkK [С]^*'] (1 .26)

Из уравнения (1.26) следует, что наблюдаемая скорость может во много раз превосходить скорость первой стадии (стадии инициирования). Этот эффект достигается за счет стадии продолжения цепи. В случае же нецепных реакций, как мы только что видели, общая скорость процесса не может быть больше скорости первой стадии. Таким образом, с точки зрения величины ускорения цепная реакция представляет собой максимально эффективный каталитический процесс. Однако стадия продолжения цепи присутствует в механизме лишь отдельных реакций.

1.5. Классификация типов катализа

Коротко охарактеризовав некоторые основные аспекты гомогенного катализа, перейдем теперь к рассмотрению его конкретных проявлений.

Прежде всего остановимся на кислотно-основном катализе, который известен, по-видимому, наиболее давно и представляет собой простейшую (по крайней мере на первый взгляд) разновидность катализа. Затем будут рассмотрены общий кислотно-основной катализ, нуклеофильно-электрофильный катализ, реакции с участием коферментов, катализ окружением и ионами металлов. Наконец, заключительные главы книги посвящены таким разновидностям катализа, которые имеют более прямое отношение к ферментативным процессам. Речь идет о полифункциональном и внутримолекулярном катализе, а также о катализе путем комплексообразования. В необходимых случаях для иллюстрации изложения привлекаются соответствующие ферментативные реакции и модели ферментов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Berzelius J., Jahresberichte, 15, 237 (1835); Ann. Chim. Phys., 61, 146. (1836); цит. no Jorpes J. E., Jons Jacob Berzelius, His Life and Work, Almqvist and Wiksell, Stockholm, 1966, p. 112.

2. Ostwald W., Chemische Betrachungen, Die. Aula, no. 1 (1895); цит.. no Bell R. P., Acid Base Catalysis, Oxford University Press, Oxford, 1941, p. 2.

3. Ostwald W., Phys. Z., 3, 313 (1902).

4. Bell R. P., Acid Base Catalysis, Oxfor

страница 8
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127

Скачать книгу "Биоорганическая химия ферментативного катализа" (2.87Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт холодильников bosch москва
информационные доски под стекло
кровать 110х200 купить
благотворительные фонды москвы gjvjuf.obt ltnzv bydfkblfv

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.07.2017)