химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

-|LCM».c-:. (6-30)

Поскольку радиус столкновения двух частиц одинакового размера равен удвоенному радиусу частицы, эффективный объем, захватываемый двумя частицами, будет в четыре раза превышать объем, определяемый уравнением (6-30). Так как диффундируют обе частицы, эффективный коэффициент диффузии вдвое больше того коэффициента диффузии, который фигурирует в уравнении (6-25). В результате эффективный объем, захватываемый частицей за 1 с, будет в восемь раз превышать объем, рассчитанный по формуле (6-30). Объем, захватываемый одним молем частиц, равен ко (напомним, что константа скорости второго порядка имеет размерность л-моль"1'^1). Таким образом, если выражение (6-30) умножить на 8 и перейти к молярной концентрации, то оно ?будет идентично уравнению Смолуховского (6-27).

Уравнение (6.30) дает значение объема ~ 1,4* Ю-11 см3, который соответствует объему куба с ребром ~2,4 мкм. Если мы сопоставим эту величину с объемом клетки (см. табл. 1-2) или органеллы, то увидим, что объем, захватываемый молекулой фермента за 1 с, составляет довольно заметную часть объема небольшой по размеру клетки, митохондрии, хлоропласта и т. д.

8. «Эффект клетки» и вращение молекул

Интересно сопоставить константу скорости второго порядка для активных соударений, рассчитанную по теории Смолуховского [т. е. при помощи уравнения (6-26)], с константой скорости второго порядка k для молекулярных столкновений, получаемой из кинетической теории тазов:

*-*^[^(^Чг)Г- (6-31>

J) Личное сообщение Д. Френча, которому автор очень благодарен за обсуждение шопросов теории соударений. Результаты этого обсуждения частично опубликованы (ранее [18].

В этом выражении mA и mB — массы частиц А и В соответственно, ?в — константа Больцмана. Константа скорости k также довольно слабо зависит от размера молекул и для сферических частиц варьирует от 4-10п до 1Ы011 М-1-с-1, т. е. немного больше чем на порядок превышает константу скорости для активных соударений. Молекулы газа сталкиваются и тут же отскакивают друг от друга. В растворе же они после первого столкновения продолжают сталкиваться с почти неизменной частотой, и в результате на каждое активное соударение приходится 100—200 столкновений двух частиц. Во (время одиночного активного; соударения частицы находятся вместе в «клетке» растворителя; это об-, стоятельство является очень важным для протекания ферментативных реакций.

За время активного соударения субстрата и фермента обе молекулы

случайным образом поворачиваются, поэтому последовательные столкновения застают их в различных взаимных ориентациях. В одной из таких ориентации комплементарные поверхности (т. е. субстрат и субстрат-связы в а ющий центр) оказываются в непосредственной близости

друг к другу, что приводит к образованию «продуктивного» комплекса ES. _ .

Вращение молекул в растворе описывается количественно законом, диффузии (аналогичным закону Фика), где вводится коэффициент вращательной диффузии 6 [19, 20]. Рассмотрим группу молекул, ориентация которых в начальный момент времени одинакова, а затем случайным образом меняется е- результате вращательной диффузии. Ориентацию каждой молекулы будем характеризовать углом а:

ИсхоЬная Ориентация спустя

ориентация некоторое время

В начальный момент cos a=l, а по мере изменения ориентации случайным образом среднее значение cos а, полученное усреднением по5 всем молекулам, стремится к нулю. Временем вращательной релаКсаУ ции ?% называют время, необходимое для уменьшения среднего значения' cos « в е раз (при этом а становится равным 68,5°): Для молекул сферической формы справедливо следующее соотношение:

В=ТГ=8^г:- С5"32)

Молекулы, имеющие форму эллипсоида вращения или палочки, харакг Теризуются двумя значениями коэффициента вращательной диффузий» а молекулы, размеры которых различны по всем трем осям, — тремя.!

Допустим, что диаметр небольшой сферической молекулы субстрата составляет 1 нм, а диаметр сферической молекулы" фермента — 5 'нм. Значения 9 для этих молекул при т] = 0,01,П, рассчитанные при помет» уравнения (6-32), равны соответственно

г=0,5 нм, 6« 1,3-109 с"1;

г=2,5 нм, 9» 1,0-107 с"1.

Как мы видим, молекулы меньшего размере вращаются гораздо быст-; рее, чем крупные молекулы, н'времена вращательной релаксации небольших по размерам белков имеют тот же порядок, что и констгшта kD дай активных соударений; частота коТор&^ламйтируётея.дй^^зи^|,

Однако для очень больших молекул (особенно для длинных, имеющих* форму палочки) время вращательной релаксации вокруг короткой ос» может составлять уже доли секунды.

9. Обратимые ферментативные реакции

Для многих ферментативных реакций положение равновесия сильно-сдвинуто в какую-либо сторону, однако имеются реакции, которые ЛЕГко протекают В обоих направлениях. Поскольку катализатор ускоряет протекание как прямой, так и обратной реакций, необходимо учитывать, действие фермента и на обратную реакцию. Обозначим максимальную» скорость прямой реакции через Vf, а обратной — через Уг. Соответственно

страница 7
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2" (6.26Mb)


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

 

 

Реклама
электромагнит под номерной знак
парктроник parkmaster 4-dj-35
стоимость услуг адвоката по трудовым спорам в москве
обучение маникюру и педикюру дмитров

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
(08.12.2016)