Бионеорганическая химия. Особенности биохимический процессов. (Лекция 1)

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Бионеорганическая химия. Особенности биохимический процессов. (Лекция 1)

Содержание

2. Неорганическая биохимия (в 2 томах) Ред. Эйхгорн Гюнтер, 1978 Основы химии живого Слесарев В.И., 2000 Биометаллоорганическая
3. Что такое бионеорганическая химия Биохимия + неорганическая химия? Бионеорганическая химия Неорганическая химия Физическая химия Биохимия Органическая
4. Что такое бионеорганическая химия Задачи бионеорганической химии Изучение роли металлов и их соединений в живых организмах
5. Биоэнергетика Организм – открытая система Δm≠0 ΔE≠0 Процессы в организме изобарные р = const изотермические T
6. Биоэнергетика Принцип энергетического сопряжения «Источники» энергии АТФ креатинфосфат фосфоенолпируват
7. Биоэнергетика Химическое равновесие и стационарное состояние ΔG = 0 Химическое равновесие Процессы не протекают Джозайя Гиббс
8. Биоэнергетика │ΔGi │ ≤ 10 кДж Биохимические процессы – обратимы! Стационарное состояние – v (ввода m,
9. Биоэнергетика Теорема Пригожина (1947) – стационарному состоянию системы в условиях, препятствующих достижению равновесия, соответствует минимальное значение
10. Ферментативный катализ Активный центр Аллостерический центр Кофактор Простетическая группа Кофермент Строение фермента (энзима) Белковая молекула Изоферменты
11. Ферментативный катализ Особенности ферментативного катализа Размер. М(фермента) = 105÷107 г/моль → коллоидные системы, микрогетерогенность Высокая каталитическая
12. Ферментативный катализ Высокая специфичность Модель индуцированной приспособляемости Эмиль Фишер (Fischer), 1890 Даниел Кошланд (Koshland), 1958 химотрипсин
13. Ферментативный катализ Уравнение Михаэлиса-Ментен Леонор Михаэлис (Michaelis) Мод Ментен (Menten)
14. Автоколебательные процессы Автокатализ – самоускорение реакции из-за каталитического действия промежуточного или конечного продукта Всегда есть автоингибирование!
15. Реакция Белоусова-Жаботинского LA + Ce4+ ? ADCA + Ce3+ (медленно) Сe3+ + BrO3- ? Ce4+ +
17. Скачать презентацию

Слайд 2

Неорганическая биохимия (в 2 томах)
Ред. Эйхгорн Гюнтер, 1978
Основы химии живого
Слесарев В.И.,

2000

Биометаллоорганическая химия
Ред. Жерар Жауен, 2010

Бионеорганическая химия
http://vk.com/club66508377

Вместо предисловия

Слайд 3

Что такое бионеорганическая химия
Биохимия + неорганическая химия?
Бионеорганическая
химия
Неорганическая
химия
Физическая
химия
Биохимия
Органическая
химия
Молекулярная
биология
Медицинская
химия
Биомиметический катализ
Химия

окружающей среды

Бионеорганическая химия - междисциплинарная химическая наука, задачей
которой является изучение роли химических элементов и их неорганических соединений в разнообразных процессах жизни.

Слайд 4

Что такое бионеорганическая химия
Задачи бионеорганической химии
Изучение роли металлов и их соединений

в живых организмах
и окружающей среде

Изучение реакционной способности ионов металлов и их соединений
по отношению к биологическим субстратам

Моделирование металл-содержащих ферментов (металлопротеинов)
и процессов с их участием

Направленный синтез биологически активных соединений металлов

Создание фармакологических препаратов и биоматериалов

Слайд 5

Биоэнергетика
Организм – открытая система
Δm≠0 ΔE≠0
Процессы в организме
изобарные р

= const
изотермические T = const

Синтез метаболитов (химическая работа)
Сокращение мышц (механическая работа)
Перенос веществ через мембраны
против градиента концентрации
(активный транспорт)
Передача информации (нервные импульсы)

ΔG > 0!
эндэргонические реакции

Выход: энергетическое сопряжение биохимических реакций

Слайд 6

Биоэнергетика
Принцип энергетического сопряжения
«Источники» энергии
АТФ
креатинфосфат
фосфоенолпируват

Слайд 7

Биоэнергетика
Химическое равновесие и стационарное состояние
ΔG = 0
Химическое равновесие
Процессы не протекают
Джозайя Гиббс
(Gibbs)
«Transactions

of the Connecticut Academy of Sciences»

Якоб Вант-Гофф
(van't Hoff)

Нобелевская премия по химии, 1901

Изотерма Вант-Гоффа

Слайд 8

Биоэнергетика
│ΔGi │ ≤ 10 кДж
Биохимические процессы – обратимы!
Стационарное состояние – v

(ввода m, E) = v (вывода m, E)
постоянство термодинамических величин,
но их значения неравновесны

Сопряженные процессы

Слайд 9

Биоэнергетика
Теорема Пригожина (1947) – стационарному состоянию системы в условиях, препятствующих достижению

равновесия, соответствует минимальное значение энтропии

Нобелевская премия по химии, 1977

Гомеостаз – относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды организма, обуславливающее устойчивость его физиологических функций

Пригожин И. Р.

Слайд 10

Ферментативный катализ
Активный центр
Аллостерический центр
Кофактор
Простетическая
группа
Кофермент
Строение фермента (энзима)
Белковая молекула
Изоферменты – энзимы, катализирующие

одну и туже реакцию в разных тканях, имеют отличия в составе белкового компонента

Слайд 11

Ферментативный катализ
Особенности ферментативного катализа
Размер. М(фермента) = 105÷107 г/моль → коллоидные системы,

микрогетерогенность

Высокая каталитическая эффективность. Скорость процессов возрастает в ~1010

Строго определенные условия: pH (изменение конформации, ионизация отдельных групп)
T (изменение конформации, вязкости)

Активаторы ферментов – Mg2+, Zn2+, K+
Ингибиторы ферментов – Pb2+, Cd2+, As3+, белки

Слайд 12

Ферментативный катализ
Высокая специфичность
Модель индуцированной приспособляемости
Эмиль Фишер
(Fischer), 1890
Даниел Кошланд
(Koshland), 1958
химотрипсин
Модель «ключ-

в-замке»

Слайд 13

Ферментативный катализ
Уравнение Михаэлиса-Ментен
Леонор Михаэлис
(Michaelis)
Мод Ментен
(Menten)

Слайд 14

Автоколебательные процессы
Автокатализ – самоускорение реакции из-за каталитического действия промежуточного или конечного

продукта

Всегда есть автоингибирование!

Б.П. Белоусов

А.М. Жаботинский

Реакция Белоусова-Жаботинского

автокатализ

Слайд 15

Реакция Белоусова-Жаботинского
LA + Ce4+ ? ADCA + Ce3+ (медленно)
Сe3+ + BrO3-

? Ce4+ + Br- (оч. медленно, НО автокатализ!)
Br- + BrO3- ? Br2 (быстро)
Br2 + ADCA ? Br- + другие продукты (быстро)

NB!
Br- ингибирует реакцию (2)
ADCA «нейтрализует» бром

Бионеорганическая химия. Особенности биохимический процессов. (Лекция 1)

Содержание

Неорганическая биохимия (в 2 томах)Ред. Эйхгорн Гюнтер, 1978Основы химии живогоСлесарев В.И.,

Что такое бионеорганическая химияЗадачи бионеорганической химииИзучение роли металлов и их соединений

БиоэнергетикаОрганизм – открытая система Δm≠0 ΔE≠0 Процессы в организме изобарные р

БиоэнергетикаПринцип энергетического сопряжения«Источники» энергииАТФкреатинфосфатфосфоенолпируват

БиоэнергетикаХимическое равновесие и стационарное состояниеΔG = 0Химическое равновесиеПроцессы не протекаютДжозайя Гиббс(Gibbs)«Transactions

Биоэнергетика│ΔGi │ ≤ 10 кДжБиохимические процессы – обратимы!Стационарное состояние – v

БиоэнергетикаТеорема Пригожина (1947) – стационарному состоянию системы в условиях, препятствующих достижению

Ферментативный катализОсобенности ферментативного катализаРазмер. М(фермента) = 105÷107 г/моль → коллоидные системы,

Ферментативный катализВысокая специфичностьМодель индуцированной приспособляемостиЭмиль Фишер (Fischer), 1890Даниел Кошланд(Koshland), 1958химотрипсинМодель «ключ-

Ферментативный катализУравнение Михаэлиса-МентенЛеонор Михаэлис (Michaelis)Мод Ментен(Menten)

Автоколебательные процессыАвтокатализ – самоускорение реакции из-за каталитического действия промежуточного или конечного

Реакция Белоусова-ЖаботинскогоLA + Ce4+ ? ADCA + Ce3+ (медленно)Сe3+ + BrO3-

Похожие презентации