Chimie și Inginerie Chimică
Patru caracteristici disting enzime de la toate celelalte catalizatori. În primul rând, aceste biocatalizatori sunt extrem de eficiente. NRI condiții optime, cele mai multe reacții enzimatice are loc în 10 până la 10 ori mai rapid decât aceeași reacție în absența enzimelor. Viteza (m. E. Numărul de molecule de substrat convertite la per minut per moleculă de enzimă) pentru cele mai multe enzime egale cu circa 1000, iar în unele cazuri poate depăși 10. Trebuie amintit că viteza etapelor individuale este limitată de reacții enzimatice difuzia reactantilor sau, în orice caz, depinde de ea. Astfel. multe reacții chimice. care apar, de obicei, numai la temperaturi ridicate sau numai în mediu puternic acid sau puternic alcalină, în prezența enzimelor adecvate pot trece rapid și cantitativ la temperatura camerei și la valori ale pH-ului, sunt aproape de neutru. În al doilea rând, pentru majoritatea reacțiilor enzimatice sunt caracterizate prin specificitate ridicată atât în ceea ce privește natura reacției catalizate, și pe structura substratului utilizat. În al treilea rând, gama reacțiilor catalizate de enzime, este neobișnuit de larg. Enzimele catalizează reacția de hidroliză, oxidare policondensare - recuperarea dehidrogenare aldolno11 transferul de condensare reacția diferitelor grupuri și o serie de alte reacții. Putem, în acest fel. să spunem că proteinele - catalizatori cu spectru larg de activitate în mod excepțional. În sfârșit, în al patrulea rând, activitatea enzimelor in celula in sine este strict reglementată. Rata sintezei enzimei. precum și concentrația lor finală este sub control genetic și reglementate folosind molecule mici, aceste molecule mici sunt adesea substraturi sau produse de reacție. n catalizată de enzime e. Mai mult, enzimele pot exista în ambele activ și forma inactivă. în care viteza și gradul de conversie în fiecare caz particular depinde de proprietățile mediului. Aproape toți biologi [c.189]
In mediatori proteine bolpptstve proceselor biochimice sunt catalizatori de enzime reacții chimice. Cu toate acestea, unele procese. de exemplu camioane multe substraturi h (p (e membrash biologic. osuplestvlya-sunt proteine care nu catalizează orice reacții chimice. și determină recunoașterea și translocarea substraturilor. [C.29]
Enzime numite proteine aparținând celulelor și țesuturilor, catalizarea reacției chimice. care apar în organism. Enzimele sunt adesea numite catalizatori biologici. [C.631]
S-a sugerat [36], prin care stabilitatea structurii macromoleculelor membranare și en este asigurată în principal prin fragmente de hidrocarburi interacțiuni hidrofobe. prin care moleculele de lipide, proteine și alți compuși ar putea forma în apoase citoplasmatici și oligomerici membranei agregate. Totuși, catalizatorii cei mai activi. t. e. majoritatea enzimelor sunt solubile în apă. Astfel. Membranele sunt film subțire relativ stabile. apos adecvat se suprapune site-ul celulei, unde reacțiile chimice ușor, și care conțin molecule polare. solubil în apă. [C.355]
Un alt tip de molecule biologice gigant - proteine în funcție de natura lor, acestea efectuează una dintre următoarele două caracteristici acționează ca catalizatori ai reacțiilor chimice. datorită căruia viața celulelor este menținută. și sunt blocurile de fibre musculare, conversia energiei chimice a adenozin trifosfat (ATP) în energie mecanică de contracții musculare. Acest lucru conferă corpului o șansă de a pompa sânge, digera alimente și pentru a muta în jurul valorii. Un rol important este jucat de proteine și ca un material protector natural obținut din molecule care construiesc piele, blană, pene, protejarea animalelor de efectele adverse ale mediului. Acesta a fost mult timp bucurat de aceste materiale de proteine și oameni. [C.65]
Este un sistem de organism termodinamic deschis. reacții în care chimice. Reacțiile biochimice la toate etapele sunt catalitice, catalizatori sunt proteine - enzime. Schimbarea în entropie a sistemului este exprimată prin suma entropiei. produsă în cadrul sistemului 5 și entropia care intră sau ies afară în mediul extern, Es [C.17]
Este destul de clar faptul că procesele de ionizare sunt foarte diverse, și joacă un rol important în reacțiile care au loc în apă mediul (biologic). Cu toate acestea, ionizare nu este singurul proces chimic. care poate avea loc într-un sistem biologic (corpul). Aminoacizii - molecule organice. capabilă să participe la reacții care sunt bine cunoscute-chimist organic-nick. Prin urmare, se poate aștepta ca reacții similare au loc în sistemele biologice. biochimisti familiare. Cu toate acestea, problema constă în faptul că condițiile obișnuite ale reacției chimice (temperaturi ridicate. Solvenți organici neapoși și altele asemenea. D.) Este imposibil să se desfășoare sistemul biochimic. în cazul în care toate procesele au loc într-un mediu apos, la o temperatură a unui organism viu, folosind enzime katalizatorov- biologice. Cu toate acestea, pentru chimistul bioorganika interesant de comparat căile de reacții. care apar in vitro, adică. e. prin sinteză chimică. și in vivo, adică. e. în organism. Similarități și diferențe, avantajele și dezavantajele de simulare poate fi văzut cel mai bine în considerare în paralel a acestor procese. deoarece chimia aminoacizilor și terminând cu sinteza organica si biosinteza proteinelor. [C.45]
Materialul fin măcinat devine o mulțime de culori noi de proprietăți valoroase - putere, luminozitate mai bună, ascunde o mare stabilitate. nuanțe mai interesante materiale de construcție de legare - rezistență, cu priză rapidă și catalizatori de întărire - activitate crescută în reacțiile chimice ale produselor alimentare - cea mai bună calitate aroma este bine amidonul și proteinele dispersate, în contrast cu produsul netratat; - capacitatea de a se dizolva in apa la temperatura camerei, și așa mai departe. . [c.99]
Enzimele prezintă simptome, cum ar fi catalizatori omogeni și eterogeni. Ei își exercită activitatea în soluții apoase. care este tipic un catalizator omogen. Cu toate acestea, ele au o greutate moleculară mare. care formează secțiunea mpkropoverh-Ness, pe care există secțiuni speciale - centre active de. compusă din atomi, care este caracteristic catalizatorilor heterogeni. Enzimele sunt compuse din proteine globulare. și ele sunt caracterizate nu numai secvența geneticheskn codificate de aminoacizi individuali din circuitul iolipeptidnoy, dar, de asemenea, o varietate de legături chimice între legăturile individuale din aceste lanțuri. determinarea unic pentru fiecare structură de enzimă. Prin urmare, o caracteristică importantă a enzimelor este specificitatea mare de acțiune. Distinge specificitate individuală - abilitatea de a cataliza numai o reacție chimică și numai acest substrat - și capacitatea de a cataliza gruppovuyu- aceeași reacție în diferite substraturi. [C.115]
moleculă de proteină este în mod tipic un lanț format din mai multe zeci sau sute de molecule de aminoacizi. Multe proteine acționează ca catalizatori naturali. accelerarea reacțiilor chimice în zeci și chiar sute de milioane de ori. În prezent, există aproximativ o mie de aceste enzime. Acestea includ metale - Mg, Fe, Mn, etc. [c.353].
Exemple de reacții catalitice potențiale, dar până în prezent nerealizate poate fi crescută pe termen nelimitat. Faptul că multe, poate chiar și cele mai multe cazuri, reacția este permisă termodinamic, în principiu, cedat la punerea în aplicare cu ajutorul unor catalizatori. Acesta arată biocataliza. In fiecare celula vie se întâmplă sute și mii de cele mai fine procese catalitice. deteriorarea consecvența și excelența. În acest caz, celula este exclusă utilizarea metodelor de bază de accelerare a reacțiilor chimice, prin creșterea temperaturii și presiunii sau aplicarea solvenților neobișnuite. La temperatura camerei sau la temperaturi chiar ușor mai scăzute în plante se produce fotosinteza hidrocarburilor și catalizatorul sunt strâns legate de ea sintezele termică catalitică repaus cea mai largă gamă de substanțe necesare pentru organism. plante superioare, asimilează perfect carbon de CO2, sunt în imposibilitatea de a absorbi azotul de aer dar sunt microorganisme (bacterii, ciuperci), care efectuează aceste reacții fără participarea directă a energiei luminoase. Produsele astfel de sinteză catalitică primară în microorganisme în continuare, de asemenea, transformate catalitica în aminoacizi și baze azotate. din care sunt construite proteine și acizi nucleici. și diferiți alți compuși ai azotului vii celulare (alcaloizi și t. d.). Exista bacterii care sunt capabile de procese biochimice complexe catalitica întregi. inclusiv sinteza aminoacizilor,. [C.9]
Funcțiile de proteine sunt extrem de diverse. Corpul cuprinde mii de proteine diferite. fiecare dintre care îndeplinește rolul său intrinsec. Protein-catalizatori sau enzime furnizează reacții chimice în transportul celulei [c.406]
Proteinele sunt diferite de alte părți constitutive ale protoplasmei proprietăților sale specifice acestei clase de compuși. Proteinele sunt responsabile pentru mai multe funcții importante ale celulelor vii și organisme. Astfel de proteine sunt componente ale celulei. ca enzime - catalizatori ai multe reacții care au loc în organismele vii. pigmenți respiratorii. Mulți hormoni și anticorpi. Contractante substanta musculare. cilia și antene organisme inferioare care posedă proprietatea remarcabilă de conversie a energiei chimice în energie mecanică, ca proteină. [C.415]
Sub acțiunea (ioni de hidrogen) hidroliza acidă a multor substanțe organice. cum ar fi grăsimi, proteine, amidon, dizaharide folosind platină spongioasă catalizată de o varietate de procese de oxidare și alți catalizatori anorganici pot accelera multe reacții chimice. Spre deosebire de catalizatorii anorganici acțiune enzimatică este mai limitată, mai precis. În cazul în care zână, rmenty nu aveau specificitate, aceasta ar duce la o dezintegrare rapidă a tuturor substanțelor din celule, și la moartea organismului. [C.49]
Astfel. vitamine trebuie considerate substanțe care doze mici B, împreună cu proteine, grăsimi, carbohidrați și substanțe minerale (în principal Na l), sunt esențiale pentru dezvoltarea normală a animalului. Există multe substanțe, fără de care organismul animal nu se poate dezvolta în mod normal, pe care organismul necesită puțin, dar care nu pot fi numite în vitamine, de exemplu triptofan, iod și altele. De aceea, trebuie luate în considerare vitamine substanțe organice complexe esențiale ale diferitelor structuri, care sunt catalizatori biologici ai reacțiilor chimice [ c.637]
Proteinele pot exista cale electronică conductivă între donor și acceptor grupuri. Pentru catalizatorii tipici slozhnostrukturnyh interacțiunea internă a tuturor atomilor. Spectrul de absorbție al modificărilor de piridină -nukleotidov brusc la schimbări relativ nesemnificative, într-o parte a moleculei de molecule de ftalocianină sunt diamagnetice, t. Atomi E. carbon în ele, de electroni de ansamblu aparent asociați în ioni addends complexe photoexcitation determină spectrul fluorescent al ionului central și t. D . cu toate acestea, în aceste proteine, inclusiv enzimele, sunt atomi în lanț, în special capabile ușor transferul de energie de excitare. Astfel, sa demonstrat experimental că actul fotochimică a avut loc într-o secțiune a moleculelor cu lanț lung cum ar fi. Aceasta poate duce la o reacție chimică capătul opus al acestuia ua. [C.266]