Тема 6 МЕТОД ТЕМПЕРАТУРНОГО СКАЧКА ОСТАНОВЛЕННОГО ПОТОКА

Тема № 6 МЕТОД ТЕМПЕРАТУРНОГО СКАЧКА, ОСТАНОВЛЕННОГО ПОТОКА И ФЛЕШ-ФОТОЛИЗА В ИЗУЧЕНИИ КИНЕТИКИ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ. Содержание: 1. 2. 3. 4. Кинетика ферментативных реакций. Метод температурного скачка. Метод остановленного потока. Метод флеш-фотолиза. Подготовила: Валиева Н. В.

Ферменты. • Ферменты – органические вещества белковой природы, которые синтезируются в клетках и во много раз ускоряют протекающие в них реакции, не подвергаясь при этом химическим превращениям. Вещества, оказывающие подобное действие, существуют и в неживой природе и называются катализаторами. • Все живые клетки содержат очень большой набор ферментов, от каталитической активности которых зависит функционирование клеток. • Цель данного реферата есть рассмотрение методов температурного скачка, остановленного потока и флеш-фотолиза и их применение в изучении кинетики ферментативных реакций.

Метод температурного скачка. Метод используется для изучения кинетики обратимых реакций с быстро устанавливающимся равновесием; основан на переводе исследуемой системы в неравновесное состояние быстрым подъемом (скачком) температуры. Если раствор, где установилось химическое равновесие, быстро нагреть, то в новых условиях константа равновесия будет другой и таким образом система окажется неравновесной. В ней пойдет химическая реакция (релаксация) в сторону, соответствующую новому состоянию равновесия. Если изучаемая реакция сопровождается изменением какого-либо физического свойства (напр. , оптической плотности раствора), которое можно быстро измерять, то можно регистрировать процесс релаксации, в частности определить время релаксации.

Метод остановленного потока Если время протекания реакции измеряется несколькими миллисекундами или выше, то и для запуска и для остановки реакции можно воспользоваться приемами, основанными на смешении двух растворов или двух газовых смесей. Использование специальных устройств позволяет осуществить смешение за время порядка миллисекунды. Запустить реакцию методом смешивания можно, если в реакции участвуют, по крайней мере, два соединения, которые, взятые отдельно, не претерпевают быстрых превращений в используемых условиях. Можно запустить таким же способом каталитическую реакцию: быстро смешивая раствор, содержащий реагенты с раствором катализатора. Остановить реакцию между веществами А и В можно, добавив к ним вещество С, которое реагирует с А или В существенно быстрее, чем они между собой.

Метод остановленного потока. Схема проведения. Рис. 1. Блок-схема установки ОС – 02 для кинетических измерений: 1 – КФК; а – источник света; б – монохроматор; в – фотодиод; 2 – блок подачи реагентов; 3 – усилитель пост. тока; 4 – аналого-цифровой преобразователь; 5 – камера смешения-наблюдения

Метод флеш-фотолиза Этот метод заключается в возбуждении молекул образца очень коротким высокоинтенсивным импульсом света и в последующей регистрации возникающих изменений оптической плотности образца одним из двух способов: фотографическим в широком спектральном диапазоне с использованием слабого зондирующего светового импульса, следующего через заданный временной интервал за высокоинтенсивным возбуждающим импульсом, или, что встречается более часто, фотоэлектрическим, в котором пропускание образца исследуется как функция времени при использовании для зондирования непрерывного монохроматического излучения.

Метод флеш-фотолиза. Схема проведения.

Основные выводы. • При исследовании кинетических закономерностей на базе экспериментальных данных находят соотношения между различными измеряемыми величинами: концентрациями реагентов и временем; скоростями реакции и концентрациями; скоростями реакций и различными параметрами состояния системы. • Метод температурного скачка используется для изучения кинетики обратимых реакций с быстро устанавливающимся равновесием; основан на переводе исследуемой системы в неравновесное состояние быстрым подъемом (скачком) температуры. • Если время протекания реакции измеряется несколькими миллисекундами или выше, то и для запуска и для остановки реакции можно воспользоваться приемами, основанными на смешении двух растворов или двух газовых смесей (метод остановленного потока. • Создание путем светового импульса (флеш-фотолиз) высокой концентрации свободных радикалов и последующая регистрация их каким-либо быстродействующим спектральным методом позволяет получать кинетические кривые расходования свободных радикалов и, тем самым, определять скорость их превращений.

Спасибо за внимание!