Тема 12. Кинетика биохимических реакций. Химическое равновесие.

Все процессы, которые происходят вокруг нас и внутри нас, идут с преобразованием энергии и с разной скоростью. Большое практическое значение химической кинетики состоит в том, что она разрешает определять, возможен или невозможен тот или иной процесс, и в каких условиях он происходит.

Положения химической кинетики, которая изучает скорости и механизмы реакций, с большим успехом применяются для изучения биохимических процессов, факторов, определяющих образование метаболитов в норме и патологии. В фармакологии изучение фармакокинетических характеристик лекарственных препаратов позволяет оценить его биодоступность и эффективность.

Теоретические вопросы

1. Предмет изучения химической кинетики. Определение и математическое выражение скорости реакции. Порядок и молекулярность реакций.

2. Факторы, влияющие на скорость реакции: концентрация, температура. Закон действующих масс. Константа скорости. Правило Вант-Гоффа.

3. Теория активных столкновений. Энергия активации. Уравнение Аррениуса.

4. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о ферментативном катализе в биологических системах.

5. Необратимые и обратимые реакции. Закон действующих масс для состояния химического равновесия. Направление смещения равновесия по принципу Ле-Шателье.

Набор заданий для контроля самоподготовки

Задание 1.

В организме человека реакция окисления этанола идет по уравнению:

С₂Н₅ОН + О₂ → СН₃СООН+ Н₂О

Как изменится скорость реакции, если увеличить концентрацию этанола в 5 раз, порядок реакции по этанолу первый.

1. Уменьшится в 5 раз;

2. Уменьшится в 10 раз;

3. Увеличится в 10 раз;

4. Увеличится в 5 раз;

5. Увеличится в 25 раз.

Задание 2.

Под влиянием ферментов сахароза в организме человека превращается в глюкозу и фруктозу. Как изменится скорость этой реакции при увеличении температуры на 20°С (γ = 3)?

1. Уменьшится в 3 раза;

2. Уменьшится в 9 раз;

3. Увеличится в 6 раз;

4. Увеличится в 9 раз;

5. Увеличится в 27 раз.

Задание 3.

Скорость реакции увеличивается с повышением температуры. Укажите, во сколько раз она увеличится при повышении температуры реакции на 30°С , если температурный коэффитиент γ = 3.

1. 3;

2. 9;

3. 12;

4. 27;

5. 81.

Задание 4.

Для характеристики смещения равновесия биохимических процессов пользуются значением величины константы равновесиия К_р. Укажите фактор, от которого зависит эта константа.

1. Природы реагирующих веществ и температуры.

2. Концентрации реагирующих веществ;

3. Давления;

4. Катализатора;

5. Энергии активации;

Задание 5.

Гидрокарбонат натрия, применяющийся в медицине при ацидозе, подвергается гидролизу по реакции:

NaHCO₃ + H₂O ↔ H₂CO₃ + NaOH

Определите константу равновесия (Кр) этой реакции на основании закона действующих масс.

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

Задание 6.

Ферменты – вещества белковой природы, которые управляют всеми биологическими функциями организма. Укажите температурный оптимум действия этих веществ в живом организме в градусах.

1. 0-10

2. 15-20

3. 35-40

4. 65-70

5. 90-95