Ферментті катализ

Презентация қосу

Қожа Ахмет Ясауи атындағы Халықаралық қазақ-
түрік университеті
Тақырыбы:
Химиялық тепе-теңдік. Катализдің
C организмнің тіршілігіндегі рөлі.
Ферменттік катализ. Ферменттердің жіктелуі.
Дайындаған: Элюбаев Р
Қабылдаған: Алиев Н

Түркістан 2021
Жоспар:
Кіріспе
Негізгі бөлім
• Химиялық реакциялардың
кинетикалық жіктелуі.
• Катализ.
• Ферментті катализ
• Ферменттердің әсер ету механизмдері.
Қорытынды
Пайдаланылган әдебиеттер.
Химиялық реакциялардың кинетикалық
жіктелуі.
Химиялық кинетика-химиялық реакцияның жылдамдығын және oғaн
әртурлi факторлардың әcepiн, реакцияның журу механизмiн зерттейдi.

Химиялық реакцияның жылдамдығы дегенiмiз белгiлi бiр уақытта
әрекеттесетiн заттар мелшерiнiң згеруiн айтады. Мыс: белгiлi бiр
уақыт аралығында Δϯ=ϯ2-ϯ1 болғанда, әрекеттесушi заттардың
концентрациясы да өзгередi, яғни кемидi: Сонда Uорташа=-
химиялық реакцияның орташа жьшдамдығы уақыт Δϯ аралығында
тең болады. ΔC=C1-C2
Химиялық реакциялардың кинетикалық
жіктелуі.
Әрекеттесушi заттардьң концентрациясын, әдeттe ерiтiндiнiң белгiлi бiр келемiнде epiген заттың
моль санымен керсетедi (моль/л), ал уақытты сек. не мин. керсетедi. Химиялық реакция
жылдамдығынмреакцияға қатысушы заттардыц бiрiнiң концентрациясының азаюы аркылыда
керсетуге болады
(<0)
Реакцияның орташа жышдамдығын әрекеттесушi заттың концентрациясының шексiз езгеруiнiн
ең шексiз кiшкене yaқыт аралығына қатынасы өлшемiмен керсетедi:
U=±
Химиялық реакция жылдамдығын реакцияға қатысқан заттардың табиғатына, (ерiткiштiң
табиғатына) реагенттердiң концентрациясына, температураға және катализатордың қатысу
қатыспауына тiкелей тәуелдi болады. Реакцияға қатысатын заттардың агрегаттық куйiне
байланысты химиялық реакция гомогендiк және гетерогендiк болып екі топқа бөлiнедi.
Әрекеттесетiн және түзiлетiн заттар бiрдей агрегаттьқ күйде болатын химиялық реакцияны
гомогендiк деп, ал қатысатын не түзiлетiн заттардың агрегаттық куйi әр түрлi болатын реакцияны
гетерогендiк деп атайды.
Химиялық реакциялардың
кинетикалық жіктелуі.
Гомогендiк реакция, гетерогендiк реакцияға қарағанда жылдамырақ журедi. Гетерогендiк
реакцияныц жылдамдығы әрекеттесушi заттардыңжанасу беткейiнiң көлемiне, дисперсиялық
дәрежесiне тiкелей байланысты. Егер әрекеттесушi заттар газ куйiнде болса, химиялық реакцияның
жылдамдығы қысымға тiкелей байланысты болады, себебi қысымның езгеруiне байланысты
әрекеттесушi заттардыц концентрациясы да езгередi. Әрекеттесушi заттардың концентрациясы
химиялық реакция жылдамдығына қалай әcep етедi?
Химиялық реакция журу ушiн әрекеттесушi заттардың молекулаларыбiрiмен-бiрi соқтығысулары
қажет. Бiрақ әрбiр соқтығысқан сайын бөлшектер әрекеттece бермейдi.
Химиялық реакциялардың
кинетикалық жіктелуі.
Белгiлi бiр келемде белшектердiң, молекулаларының саны неғұрлым көп болса, соғұрлым
әpeкeттecy нәтижелi болады. Коновалов және 1864 жылы норвег ғалымдары К. Гулъберг
пен П. Baaгeннің; ашқанан әрекеттесушi массалар заңы бойынша «Тұрақты
температурадағы химиялык реакцияның жылдамдығы,стехиометриялық коэффиценттерi
дәреже керсеткiш турiнде әрекеттесушi заттардың концентрацияларының кебейтiндiсiне
тура пропорционалдық тәуелдiлiкте болады». Мыс: мына схема бойынша журетiн яғни А-
В типтi мономолекулалық реакциялардың жълдамдығы төмендегiдей кинетикалық
тендеумен керсетiледi:V=K [А]=К.[А] немесе V=кСл=КСл[А] не СА - А затының сол
кезендегi концентрациясы; К - жылдамдықконстантасы, егер А затының концентрациясы
[А] = lмолъ·л болса, V = К болады. К-А затының табиғатына, температураға,
катализатордың қатысуына тәуелдi болады да, концентрациясына тәуелсiз болады.
Жылдамдық константасы неғұрлым көп болса, реакция жътлдамдығы соғұрлым тезiрек
болады.
Катализ
Химиялық езгерiстердiң маңызды реттегiшi катализаторлар болып табылады.
Катализаторлар реакция компоненттерiмен аралық химиялық әрекеттесуге бiрнеше рет
катысып, құрамын сол күйiнде сақтап қалуы нәтижесінде химиялық реакция
жылдамдығын езгертетін заттар.

Катализатор кызметi берiлген реакцияның активтендiру энергиясынтемендетiп, оның
жаңа тиiмдi жолмен жүруiн қамтамасыз етедi.
Катализ
Катализ eкiгe бөлiнедi:
1) оң (реакция жылдамдығы артады)
2) теріс(реакция аз жылдамдықпен өтедi).

Соңғы катализдiң тypін ингибирлеу деп атайды. Ингибиторлер практикада
консерванттар,антиоксиданттар және т.б. ретiнде қолданылады. Ингбирлеу оң катализ
сияқты биопроцестердiң жылдамдықтарын реттеу ушiн қажет.

Егер реакция нәтижесiнде түзiлген өнім жылдамдыққа әcep етсе, оны автокатализ деп
атайды. Автокатализ мысалына КМn04 тотығyын келтiредi, оның жылдамдығының артуы
реакциялық ортада жүрген катионының әсерінен жүзеге асады.
Катализ
Катализ бөлінеді:
1)Гомогенді
2)Гетерогенді

Гомогендi катализде катализатормен реакцияға қатысатын заттар бiртектi жүйе түзедi (әдeттe сұйық
немесе газды). Мысалы, СО-ның СО2 дейiн тотыry су буының әcepiнен жүредi.

Гетерогендi катализде катализатор реакцияға түceтiн заттардан бөлек фаза кұрайды да,
каталитикалық процесс жүйенiң бөлiну шекарасында өтедi. Гетерогендi катализаторлар ретiнде
металдар және олардың оксидтерi және т.б. пайдаланылады. Гетерогендi катализдiц теориясы ете
күрделi .

Катализде микрогетерогендi катализ ерекше орын алады, онда катализатор коллоидты немесе
жоғары молекулалық күйде болады. Мысалы ретiнде биокатализатор-ферменттердiң әcepiнeн
жүретiн барлық биопроцестердi келтiруге болады .
Ферментті катализ
Ферменттер ағзада журетiн химиялық реакциялардың катализаторлары
болып табылады. қазiргi кезде 10000 жуық биохимиялық реакция
белгiлi, олардың әрқайсысы ферменттердiң қатысуында жузеге
асырылады.
Ферменттердiң ерекше қасиетi – жоғарғы тиiмдiлiriнде. Мысалы,
сутектiң aсқын тотығyының ыдырауы катализаторсыз активтендiру
энергиясы 75 кДж/моль, гетерогендi катализде платинаның
әcepiненактивтендiру энергиясы 48 кДж/мольге дейiн төмендейдi,ал
фермент-каталазаның қатысуында активтендiру энергиясының шамасы
небарi 23 кДж/мольге ие болады. Мұндай активтендiру энергиясының
езгерiсi реакция жылдамдығын 20 000 және 3-1011 есе арттыруға
әкелiп соқтыpaды.
Aқсыл заттардың НСl әcepiнeн гидролизге ұшыpayы ушiн активтендiру
энергиясы 80 кДж/моль болу кажет, ал ақазан сөлiнде кездесетiн
фермент трипсиннiң қатысуында оның шамасы 50 кДж/моль болады,
сөйтiп асқазанның ақсыл затты, тағамды сіңіруі іске асырылады.
Ферментті катализ
Бiр моль фермент 1000-100000 моль затты бiр секунд iшiнде тасымалдап
ферментi жоқ реакцияның жылдамдығын 1010_101 есе арттырады.
Ферменттiң мыдадай әcep кepceтyi, бiрiншiден-ферменттiң
ко н ц е н т р а ц и я с ы н а т ә у е л д i , я ғ н и ф е р м е н т т i ң ко н ц е н т р а ц и я с ы a p т қ a н
сайын оның субстратты өзiне сорбциясы өсiп реакция жыдамдығын мың
есе арттырады.
Екiншiден-ферменттер кеңiстiктiк бағдарлану құбылысын танытады, ол
реакция жылдамдығын шамамен мың есе арттырады. Осы құбылыс
негiзiнде фермент пен субстрат кеңiстiкте оңтайлы туйiседi.
Үшiншiден-ферменттер полифункциялық эффектке ие,ол олардың
шешiмдi мацызын көрсетедi. Бұл эффектiң негiзiнде субстраттың
м ол е кул а с ы н а б i р уа қ ы т т а б i р н е ш е ш а бу ы л д а й т ы н ф е рм е н т т е р то б ы н ы ң
әсерінде жатыр.
Ферменттердің әсер ету ерекшеліктері
1. Абсолюттік субстраттық әсерлесу ерекшелігі (талғамдылық) -бұл ферметтің тек белгілі
бір ғана субстратқа әсер ету қабілеті. Мысалы, уреаза ферменті тек мочевинаның
гидролиттік ыдырау реакциясын катализдейді, ал ұқсас құрылыстағы метилмочевинаға
әсер етпейді:
H2NCONH2+H2O=2NH3+CO2

2. Глюкокиназа ферменті гликолиттік ыдырау реакциясында тек глюкозаға әсер етеді:

C6H12O6+АТФ=C6H13O9P+АДФ
Пайдаланылган әдебиеттер
1)Ә.К.Патсаев,С.А.Шитыбаев, Қ.Н.Дәуренбеков,
«Бейорганакалық және физколлойдтық химия» Шымкент 2004ж.
2)Ә.К.Патсаев,С.А.Шитыбаев, «Бейорганакалық және физколлойдтық
химияның тәжірибелік зертханалық сабақтарына қолданба» Шымкент
2004ж.
Ферменттердің әсер ету механизмдері.

Ұқсас жұмыстар

Химиялық реакциялардың кинетикалық жіктелуі

Ферменттердің әсер ету механизмдері

Гетерогенді катализ

Катализдің түрлері және маңызы

Ферменттердің жалпы қасиеттері

Ферменттер әсерінің теориясы

Химиялық реакциялардың кинетикасы

Ферменттер. Коферменттер

Ферменттің активті орталығы

Жүйе күйі

Пәндер