Занятие №6

Тема: Химическая кинетика.

Актуальность темы: В живых организмах протекает множество разнообразных реакций, причем скорости их сбалансированы, что обеспечивает стационарное состояние. Изменение скорости какой либо реакции, обусловленное воздействием факторов окружающей среды или особенностями развития организма, может быть причиной развития патологии. Например, «молекулярные болезни» развиваются вследствие недостаточности синтеза ферментов. В результате этого резко замедляются или полностью блокируются важные метаболические реакции. При блокаде превращения фенилаланина возникает фенилкетонурия – тяжелое отставание в умственном развитии; при нарушении превращения диоксифенилаланина в меланин – альбинизм и т.д.

Изменение скоростей биохимических реакций лежат в основе регуляции метаболизма. Корректировка биохимических процессов также связана в большинстве случаев с регуляцией скоростей биохимических реакций. Физиотерапевтические методы основаны на изменении условий протекания реакций, а фармакотерапевтические методы – на введении веществ, являющихся модуляторами активности ферментов, самих ферментов и их коферментов, а также ингибиторов.

Важность применения кинетических положений в медицине подтверждается интенсивным развитием хемобиокинетики, изучающей скорость протекания различных этапов превращения эндогенных и экзогенных веществ в организме. Хемобиокинетика включает в себя фармакокинетику (превращение лекарств в организме) и биокинетику (превращение эндогенных веществ).

Кинетические исследования широко используются в диагностике различных патологических состояний.

Учебные цели: ознакомиться с расчетами скорости, порядка реакций, периода полупревращения, энергии активации химических реакций и изменением скорости реакции при изменении концентрации реагирующих веществ и температуры.

В результате освоения темы студент должен уметь:

• Рассчитывать скорость химических реакций по закону действующих масс;

• Рассчитывать скорости реакций при различных температурах;

• Рассчитывать период полупревращения веществ и энергию активации реакции;

• Определять влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции;

• Определять влияние температуры на скорость реакции.

Для формирования умений студент должен знать:

• Понятия: скорость реакции, типы реакций по механизму, порядок и молекулярность реакций, период полупревращения, энергия активации;

• Закон действующих масс для скорости реакций и кинетические уравнения реакций I, II и нулевого порядка;

• Зависимость скорости реакции от температуры (правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса);

• Основные моменты теории катализа, механизм действия катализаторов и ферментов.

Вид занятия: лабораторно-практическое.

Продолжительность занятия: 3 академических часа.

Оснащение рабочего места: штатив с пробирками, пипетки на 10 мл, секундомер, водяная баня, термометр, мерные пробирки.

Реактивы: 0,1 М раствор Na₂S₂O₃; 1,0 М раствор H₂SO₄, дистиллированная вода.