Enzyme làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết cho một phản ứng. – Tài liệu text

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (869.43 KB, 78 trang )

mà còn quy đònh bản chất của các biến cố tiếp theo để làm cho cơ chất biến hóa thành sản phẩm. Sự kết hợp của cơ chất với trung tâm hoạt động có thể
được thực hiện thông qua sự hình thành các liên kết không đồng hóa trò đặc hiệu và trong một vài trường hợp, cả liên kết đồng hóa trò. Khi liên kết tại
trung tâm, cơ chất được đặt gần sát với các nhóm đặc hiệu của enzyme, gây ra sự mất ổn đònh của một số liên kết nhất đònh trong cơ chất, do đó làm cho
chúng trở nên họat động hơn về mặt hóa học.

4. Enzyme làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết cho một phản ứng.

Ở nhiệt độ không đổi, một tập đoàn các phân tử có một động năng phân bố giữa các phân tử như mô tả một cách khái quát trong hình 4a. Ở
nhiệt độ T
1
tập đoàn các phân tử không có đủ năng lượng để thực hiện một phản ứng hóa học đặc hiệu nào đó, nhưng nếu nhiệt độ được nâng lên đến
T
2
thì sự phân bố năng lượng thay đổi theo. Tại T
2
bây giờ có đủ năng lượng để nâng số va chạm giữa các phân tử, làm cho một phản ứng hóa học có thể
xảy ra. Như vậy, khi nhiệt độ được nâng lên từ T
1
đến T
2
việc tăng tốc độ phản ứng chủ yếu là kết quả của việc tăng số phân tử được hoạt hóa, tức bộ
phận có được năng lượng cần thiết cho sự hoạt hóa. Hình 3c cho thấy bức tranh đơn giản về mặt năng lượng của một tập
đoàn các phân tử trong quá trình phản öùng A B. Khi phản ứng xảy ra, có đủ số phân tử với mức năng lượng cần thiết
để trở nên hoạt động và tham gia trạng thái trung chuyển, tại đó chúng phân hóa thành sản phẩm. Năng lượng cần để đạt trạng thái trung chuyển, hay
trạng thái hoạt hóa là năng lượng hoạt hóa E
a
. Để một phản ứng có thể xảy ra, mức năng lượng của các chất phản ứng phải lớn hơn của sản phẩm. Tổng
biến thiên năng lượng của phản ứng là mức hênh lệch giữa các mức năng lượng của A và của B.
Enzyme, cũng như mọi chất xúc tác, làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học bằng cách làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng đặc hiệu như
ta có thể thấy trong các hình 4b và 4c.
GS.TS. Mai Xuân Lương Khoa Sinh học
Hình 4. a Phân bố động năng của một tập đoàn phân tử ở nhiệt độ T
1
và T
2
cao hơn. Mũi tên chỉ mức năng lượng tối thiểu cần thiết để các phân tử tham gia phản ứng. Tại T
1
phản ứng không xảy ra, nhưng ở T
2
phản ứng được thực hiện. b Động năng của tâp đoàn các phân tử cơ chất ở nhiệt độ T
1
các mũi tên chỉ các mức năng lượng cần thiết để xảy ra phản ứng khi vắng mặt và khi có mặt enzyme. Cần chú ý
rằng khi không có enzyme thì phản ứng không xảy ra, còn khi có mặt enzyme phản ứng có thể được thực hiện mà không cần thay đổi nhiệt độ.
c Biến thiên năng lượng của phản ứng không có enzyme xúc tác và có enzyme xúc tác A B. Trong phản ứng không có enzyme xúc tác,
mức năng lượng của A cần được nâng lên đủ để hoạt hóa các phân tử của A và đưa chúng lên trạng thái trung chuyển A,B, tại đó nó có thể
phản ứng với B. Năng lượng cần để mang các phân tử lên trạng thái trung chuyển được gọi là năng lượng hoạt hóa E
a
. Mức chênh lệch giữa các mức năng lượng của A và của A.B được chỉ bằng số 1. Trong phản
ứng có xúc tác E
a
cần để tạo ra các phức hệ hoạt động ES được chỉ bằng số 2 thấp hơn nhiều so với số 1 của quá trình không xúc tác. Sự
chênh lệch giữa các mức năng lượng giữa A và B số 3 là như nhau trong cả 2 phản ứng có xúc tác cũng như không có xúc tác.

5. Một số enzyme tham gia điều hòa tốc độ phản öùng.

Ở nhiệt độ không đổi, một tập đoàn các phân tử có một động năng phân bố giữa các phân tử như mô tả một cách khái quát trong hình 4a. Ởnhiệt độ Ttập đoàn các phân tử không có đủ năng lượng để thực hiện một phản ứng hóa học đặc hiệu nào đó, nhưng nếu nhiệt độ được nâng lên đếnthì sự phân bố năng lượng thay đổi theo. Tại Tbây giờ có đủ năng lượng để nâng số va chạm giữa các phân tử, làm cho một phản ứng hóa học có thểxảy ra. Như vậy, khi nhiệt độ được nâng lên từ Tđến Tviệc tăng tốc độ phản ứng chủ yếu là kết quả của việc tăng số phân tử được hoạt hóa, tức bộphận có được năng lượng cần thiết cho sự hoạt hóa. Hình 3c cho thấy bức tranh đơn giản về mặt năng lượng của một tậpđoàn các phân tử trong quá trình phản öùng A B. Khi phản ứng xảy ra, có đủ số phân tử với mức năng lượng cần thiếtđể trở nên hoạt động và tham gia trạng thái trung chuyển, tại đó chúng phân hóa thành sản phẩm. Năng lượng cần để đạt trạng thái trung chuyển, haytrạng thái hoạt hóa là năng lượng hoạt hóa E. Để một phản ứng có thể xảy ra, mức năng lượng của các chất phản ứng phải lớn hơn của sản phẩm. Tổngbiến thiên năng lượng của phản ứng là mức hênh lệch giữa các mức năng lượng của A và của B.Enzyme, cũng như mọi chất xúc tác, làm tăng tốc độ của các phản ứng hóa học bằng cách làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng đặc hiệu nhưta có thể thấy trong các hình 4b và 4c.GS.TS. Mai Xuân Lương Khoa Sinh họcHình 4. a Phân bố động năng của một tập đoàn phân tử ở nhiệt độ Tvà Tcao hơn. Mũi tên chỉ mức năng lượng tối thiểu cần thiết để các phân tử tham gia phản ứng. Tại Tphản ứng không xảy ra, nhưng ở Tphản ứng được thực hiện. b Động năng của tâp đoàn các phân tử cơ chất ở nhiệt độ Tcác mũi tên chỉ các mức năng lượng cần thiết để xảy ra phản ứng khi vắng mặt và khi có mặt enzyme. Cần chú ýrằng khi không có enzyme thì phản ứng không xảy ra, còn khi có mặt enzyme phản ứng có thể được thực hiện mà không cần thay đổi nhiệt độ.c Biến thiên năng lượng của phản ứng không có enzyme xúc tác và có enzyme xúc tác A B. Trong phản ứng không có enzyme xúc tác,mức năng lượng của A cần được nâng lên đủ để hoạt hóa các phân tử của A và đưa chúng lên trạng thái trung chuyển A,B, tại đó nó có thểphản ứng với B. Năng lượng cần để mang các phân tử lên trạng thái trung chuyển được gọi là năng lượng hoạt hóa E. Mức chênh lệch giữa các mức năng lượng của A và của A.B được chỉ bằng số 1. Trong phảnứng có xúc tác Ecần để tạo ra các phức hệ hoạt động ES được chỉ bằng số 2 thấp hơn nhiều so với số 1 của quá trình không xúc tác. Sựchênh lệch giữa các mức năng lượng giữa A và B số 3 là như nhau trong cả 2 phản ứng có xúc tác cũng như không có xúc tác.

Source: https://vh2.com.vn
Category : Năng Lượng