химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 1

Автор Д.Мецлер

тенциалов между двумя электродами регулируется потенциометром. Вычитая из зтсй разности потенциалов потенциал стандартного электрода, получают электродный потенциал исследуемой окислительно-восстановительной пары. Важно, чтобы интересующая нас электродная реакция была полностью обратима. Передвигая движок потенциометра таким образом, чтобы электродвижущая сила (э. д. с.) исследуемой системы была точно уравновешена внешним

источником напряжения, можно добиться того, чтобы ток через элемент стал равен нулю. Если реакция обратима, то небольшое изменение напряжения приведет к тому, что через элемент пойдет ток. Повышая или понижая напряжение, можно изменять направление тока.

Направление потопе электронов при эде >0

Н2

(1 атм)^

Стандартный водородный электрод

Платиновые электроды

Обратимость реакции имеет место не для всех окислительно-восстановительных пар. Особенно это относится к органическим соединениям: например, для пары альдегид — спирт прямо измерить электродный потенциал невозможно. В ряде случаев, в частности при работе с

Н2:^2Н* + 2е- A -f- 2Н+ -f 2е-^ГАН2

РИС. 3-3. Устройство для измерения электродных потенциалов. Внизу приведены уравнения реакций, протекающих в каждом из полуэлемептов. Максимальная электрическая работа, которую может выполнить такой элемент над окружением, равна —AG = = nEF, где E=V%—V\ (разность потенциалов, измеренная с помощью потенциометра). Если вещество А, реагируя с Н2> восстанавливается до АН2, электроны во внешней цепи будут течь в направлении, указанном на рисунке. При этом в правом полуэлементе будет идти восстановление А, а в левом Нг будет окисляться до Н+. Протоны будут перетекать слева направо через мостик из геля, насыщенного электролитом, выполняя роль носителей тока во внутренней цепи.

ферментами, помогает добавление В систему легко восстанавливаемого красителя с потенциалом, близким к потенциалу измеряемой сопряженной пары (список соответствующих красителей приводится В работе [23]). Если краситель может легко обмениваться электронами с измеряемой парой, то удается прямо измерить электродный потенциал. Во многих случаях электродные потенциалы, указываемые в таблицах, рассчитываются по данным для свободных энергий (многие из потенциалов, указанных В табл. 3-7, можно рассчитать из данных, приведенных В табл. 3-3; советуем читателю проверить это). Когда в исследуемой системе А, Н+ и АН2 имеют единичные активности, наблюдаемый потенциал полуреакции представляет собой стандартный электродный потенциал Е°. Если э. д. с. гипотетической электродной системы, В которую входит стандартный водородный электрод, оказывается положительной, когда ток течет в направлении, указанном стрелкой на рис. 3-3, то потенциал сопряженной пары А/АН2 также считается .положительным (его часто называют восстановительным потенциалом) Именно такому предположению соответствуют данные табл. 3-7, однако следует иметь в виду, что некоторые химики используют такие же по абсолютной величине, но противоположные по знаку окислительные потенциалы. Во избежание путаницы рекомендуем запомнить значение одного-двух потенциалов, например потенциалов пар О*—Н20 и NAD+—NADH.

Максимальная работа (—AG), которую может совершить поток электронов во внешней цепи, обусловленный электрохимической реакцией (в расчете на моль вещества), есть

—AG—txEF= (пЕ • 96,487) кДж-моль-х =

= (пЕ- 23,061) ккал-моль-1, (3-63)

где F — заряд моля электронов в кулонах1 (заряд электрона, помноженный на число Авогадро, т. е. 96 487 кулонов), а Е — измеренная разность электродных потенциалов двух полуэлементов (в вольтах). Если одним из полуэлементов является стандартный водородный электрод, то Е — электродный потенциал сопряженной пары. Число молей электронов, перенесенных в ходе реакций (п), для обычных биохимических реакций равно 1 или 2 [в уравнении (3-62) оно равно 2].

Поскольку реагенты и продукты не всегда имеют единичную активность, нам нужно найти зависимость наблюдаемого электродного потенциала от Е° и активностей (концентраций) А, АНг и Н+. Эта зависимость имеет следующий вид:

!?

=Е° + 0,0296lg ^IffT* В при 25 °С. (3-64)

В биохимической литературе обычно вместо Е° Приводят значения кажущихся стандартных электродных потенциалов при рН 7 (Е°\ табл. 3-7, второй столбец). Заметьте, что Е°' (рН 7) для водородного электрода равно не 0, а —0,414 В. Связь между Е и Е°' определяется уравнением (3-64), в котором в числителе отсутствует сомножитель [Н+]2, поскольку в ЕР' уже входит член с lg [Н+]. По шкале значений Е0' (рН 7) потенциал пары кислород — вода равен 0,815 В, а потенциал пары NAD+—NADH равен —0,32 В.

Г. Термодинамика и процессы жизнедеятельности

Применимы ли законы термодинамики к живым организмам? Классическая термодинамика имеет дело с равновесными системами, а живые существа никогда таковыми не являются. Законы термодинамики— это статистические законы. Могут ли они рассматриваться в применении к живым существам, среди которых есть организмы, чья генетическая информация заключена в един

страница 97
< 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
сайдинг в красном селе
Citizen BU2040-56E
De Dietrich DTG 230 7 S
купить кухоный комплекс из кирпича

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)