химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1

Автор Д.Мецлер

них и тех же единицах. Для химиков более привычными все еще остаются калории (кал) или килокалории (ккал); в системе СИ единицей энергии является джоуль (табл. 3-1). Работа, выполняемая системой, может быть механической (например, работа по изменению внешнего объема), электрической (зарядка аккумулятора) или химической (синтез полипептида из аминокислот).

3. Изменение энтальпии и термохимия

При изучеции химических реакций мы чаше всего интересуемся изменением термодинамических функций; например, тепло, поглощенное системой внутри калориметрической бомбы при постоянном объеме, Qy, является прямой мерой изменения энергии Е

QV~AE. (3-2)

Чтобы измерить АЕ при сгорании биохимического соединения, пуж-'Но поместить его в калориметрическую бомбу вместе с газообразным кислородом и поджечь смесь с помощью электрической искры, В этом случае бомба будет выделять в окружающую среду тепло: Qv и Д? будут отрицательными. Калориметр позволяет измерить Qv и, следовательно, АЕ в ходе реакции.

4. Энтальпия и процессы, протекающие при постоянном давлении

Химические и биохимические реакции значительно чаще протекают при постоянном давлении (обычно равном 1 атм), чем при постоянном •объеме. Поэтому химикам удобнее использовать в качестве термодинамической функции не внутреннюю энергию Е, а энтальпию Н

H=E + PV. (3-3)

Из уравнения (3-3) следует, что при постоянном давлении АНР — АЕР + -f-PAV\ В этом случае PAV равно работе по изменению объема окружения, а теплота, поглощаемая при постоянном давлении, QP, равна АНР:

Qp=АЕР + PAV=А Нр. (3-4)

Термин «энтальпия» введен для того, чтобы отличать И от ?, но химики часто не слишком заботятся о терминах, и многое из того, что в литературе говорится об энергии, фактически относится к энтальпии. Разница часто оказывается незначительной: если работа по изменению объема пренебрежимо мала, Е равно Я.

5. Энтальпия сгорания и калорийность «физиологического топлива»

Изменение энтальпии можно определить прямым измерением количества теплоты, поглощенной системой при постоянном давлении. Поэтому изменения в энтальпии, сопровождающие окисление питательных веществ, уже с давних времен привлекали внимание как химиков, так и физиологов. Теплота сгорания (—ДЯС) обычно определяется по А?с,

'измеряемому калориметрически. Поскольку АЕу и АЕР почти одинаковы, то Д//р=Л?У + PAV, где AV— изменение объема, которое имело бы место, если бы реакция шла при постоянном давлении — эту величину легко рассчитать. Так как интерес представляет АН процесса, при котором продуктами сгорания являются углекислый газ, вода, элементарный азот (N2) и сера, нужно вводить поправку на образование оки-•сей двух последних элементов. В итоге можно получить с очень хорошей точностью значения ДЯС как для биохимических соединений, так и для многокомпонентных пищевых продуктов. В последние годы определение с помощью микрокалориметра довольно малых значений АН .для различных химических или биохимических реакций стало рутинной процедурой [6, 7].

При обсуждении вопросов, связанных с питанием, величину —А#с иногда называют полной энергией. Соответствующие значения обычно 'выражают в килокалориях; в биохимической литературе килокалории ?обозначают сокращенно ккал, а в литературе по вопросам питания — Кал.

Калорийностью пищевых продуктов называют скорректированную величину энтальпии сгорания (АНС), взятую с обратным знаком. Поскольку энтальпия сгорания пищи всегда отрицательна, калорийность выражается положительным числом. Калорийность некоторых веществ .дана в приводимой ниже таблице.

Калорийность 1 г вещества

Углеводы 4,1 ккал 17 кДж

'Чистая глюкоза 3,75 ккал 15,7 кДж

Липиды 9,3 ккал 39 кДж

Белкиа 4,1 ккал 17 кДж

Азот переходит в состав мочевины.

.Для белков расчет ведется исходя из того, что азот переходит не в N2, а в мочевину (основное азотистое соединение, выделяемое млекопитающими) .

Можно ли — с чисто термохимической точки зрения—-рассматривать -организм человека или животного как катализатор процессов сгорания пищевых продуктов? Чтобы ответить на этот вопрос, были построены •большие калориметры, в которые можно поместить человека или животное. Если человек, находясь в калориметре, не теряет и не прибавляет в весе, то выделяемое им тепло как раз и должно быть равно —АН сгорания пищевых продуктов, превращающихся в СОг, воду и мочевину. Тот факт, что это положение подтвердилось экспериментально, у нас удивления не вызывает, однако в начале нынешнего столетия, зсогда такие эксперименты ставились впервые, многие ученые сомневались в применимости первого закона термодинамики к живым организмам.

На практике калориметрические измерения на животных сопряжены с множеством трудностей, связанных с невозможностью точно измерить количество выделившегося тепла, с неопределенностью в количестве запасенных питательных веществ, а также с необходимостью введения поправок в Д#с в связи с образованием продуктов обмена, под

лежащих выделению. Тем не менее такие измерения энергообмена имеют важное значение дл

страница 85
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1" (5.5Mb)


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

 

 

Реклама
п.в ч.2 ст.158
чугунный котёл отопительный твердотопливный
курсы ландшафтного проеатирования
свинка пеппа вегас сити холл

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
(03.12.2016)