Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2018-01-13 | 380 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Катализ – явление повышения скорости химического процесса с помощью катализаторов.
Катализаторы - это вещества, которые увеличивают скорость химических процессов, не изменяясь при этом ни качественно (химический состав), ни количественно.
Катализатор может изменять не только скорость химического процесса, но и его направление.
В зависимости от природы катализатора из одних и тех же веществ образуются различные продукты:
(ZnO, Сг2О3)
СН3ОН
(ZnO, Сг2О3, КОН)
СО + Н2 С2Н5-ОН
(Ni)
СН4 + Н2О
Существует явление автокатализа, когда катализатором является один из продуктов реакции.
Каталитические реакции - это процессы, в которых принимают участие катализаторы.
Биохимические процессы - это каталитические реакции, в которых в качестве катализаторов принимают участие специфические вещества - ферменты, или энзимы, и потому эти процессы част называют ферментативными.
Исследование ферментативных процессов как в норме, так и
при патологии необходимо для более глубокого понимания особенностей специфики обменных процессов в организме с целью научиться управлять ими. Достижения энзимологии - учения о ферментах - нашли практическое применение в различных областях
народного хозяйства - пищевой, легкой промышленности, сельском хозяйстве и, в особенности, в медицине.
Возникла новая область медицины - медицинская энзимология, включающая следующие разделы: энзимодиагностику (исследование ферментов в биологических жидкостях и тканях с диагностической и прогностической целью); энзимопатологию (использование ферментов для изучения патогенеза ряда заболеваний); энзимотерапию (применение ферментов, их активаторов и ингибиторов с лечебной целью).
|
Новым направлением энзимотерапии является системная энзи-мотерапия - применение комбинированных ферментов животного и растительного происхождения перорально.
В зависимости от того, в какой фазе находится катализатор, различают гетерогенный и гомогенный катализ. В случае гомогенного катализа катализатор и вещества, принимающие участие в реакции, образуют одну фазу. Например, разложение раствора пероксида водорода при наличии ионов меди (II) как катализатора:
Cu2+
2H2O2 2H2O + O2
В случае гетерогенного катализа катализатор находится в системе в виде самостоятельной фазы:
V2O5 или Pt
2SO2 (г) + O2 (г) 2SO3 (г)
Ферменты относят к микрогетерогенным катализаторам. Мик-рогетерогенный - это такой тип катализа, когда катализатор и реагенты находятся в коллоидно-дисперсном состоянии. Размеры частичек ферментов близки к размерам мицелл коллоидных растворов – 1-100 нм. По отношению к субстратам, частички которых часто намного меньше, катализаторы являются гетерогенными.
Действие катализатора связано с тем, что он снижает энергию активации реакции. При наличии катализатора реакция проходит через другие промежуточные стадии, чем в его отсутствие, причем эти стадии энергетически более доступны. При наличии катализатора возникают другие активированные комплексы; при этом для их образования нужно меньше энергии, чем для образования активированных комплексов, возникающих в отсутствие катализатора.
Механизмы действия катализаторов исключительно сложны, почти каждому катализатору соответствует свой механизм, хотя присущи и общие черты:
А + В → А... В → АВ
активированный
комплекс
Введем в эту систему катализатор К:
А + К → А... К → АК,
активированный
комплекс
АК + В → АК... В → АВ + К
Наличие катализатора в обратимом процессе не смещает равновесие. В этом случае катализатор в равной степени повышает скорость как прямой, так и обратной реакций.
|
Существуют вещества, которые, в отличие от катализаторов, замедляют или вообще прекращают ход химических реакций, - это ингибиторы. К ингибиторам можно отнести: вещества, выделяющиеся организмом и замедляющие развитие особей того или другого вида; естественные или синтетические соединения, угнетающие активность ферментов или полностью прекращающие их деятельность; любой реагент, тормозящий какой-либо биологический процесс. Например, пространственно экранированные фенолы ингибируют развитие злокачественных опухолей, а уротропин - коррозию металлов.
В настоящее время известно много лекарственных препаратов, действующих как ингибиторы.
Вещества, активизирующие действие катализаторов, в частное биокатализаторов, называют активаторами. Некоторые вещества замедляют или прекращают действие катализаторов. Это ингибиторы катализаторов, каталитические яды. Есть вещества, восстанавливающие действие катализаторов, - реактиваторы катализаторов.
Активация и ингибирование проявляются и в ферментативных процессах. Так, наличие в реакционной среде примесей NaCl способствует быстрому гидролизу крахмала до глюкозы ферментами слюны - амилазой и мальтазой. Наличие в такой среде, например, CuSO4 ингибирует каталитический процесс расщепления крахмала ферментами слюны, так как их молекулы денатурируют и гидролиз не происходит.
Катализаторы, действующие в биосистемах, специфичны. Роль биокатализаторов (ферментов) часто выполняют белки, содержащие в активных центрах ионы металлов (металлоферменты). Например, в состав инсулина входит ион цинка, а витамина В12 - ион кобальта (III).
Уравнение Михаэлиса-Ментен:
V = Vmax×[S]/(Km+[S])
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!