Окислительно-восстановительный катализ

Определение понятия и описание процесса катализа как селективного изменения скорости химической реакции. Раскрытие содержания принципа Ф. Кондона, туннельного эффекта и теории Маркуса. Направления окислительно-восстановительных реакций, редокс-потенциал.

Рубрика Химия
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 06.06.2013
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

ГБОУ ВПО «Волгоградский Государственный Медицинский Университет»

Министерство здравоохранения РФ

Кафедра химии

Тема: «Окислительно-восстановительный катализ»

Выполнила: студентка 1-го курса

Лечебного факультета 7 гр.

Шайсултанова Светлана

Проверила:

доцент кафедры химии

Озерова Татьяна Петровна

г. Волгоград 2012

Содержание

1. Введение

2.Понятие катализа

3.Принцип Франка Кондона. Туннельный эффект. Теория Маркуса

4. Реакции с внешнесферным и внутрисферным механизмом

5. Направление протекания окислительно - восстановительных реакций. Редокс- потенциал

6. Особенности редокс-процессов в организме

7. Список используемой литературы

1.Введение

Каталитическими реакциями называю такие реакции, скорость которых изменяется под влиянием катализаторов.

Ещё в глубокой древности, задолго до создания первых научных основ химии, было известно применение главным образом в прикладной химии биологических катализаторов (ферментов) при сыроварении, хлебопечении, для изготовления алкогольных напитков, а также уксуса при скисании виноградного сока и т.д.

В XVIII и начале XIX вв. в химической литературе появляются указания об использовании в реакциях не только биологических, но и других катализаторов, в частности при синтезе и расщеплении различных органических веществ, например при процессах этерификации (К. Шееле, 1782), дегидратации (Ж. Пристли, 1778),гидролизе полисахаридов (Г.Е. Кирхгоф, 1811).

В учение о катализе большой вклад был внесен русскими химиками; так например, М.Г. Кучеров (1871) открыл реакцию гидратации ацетилена разбавленной серной кислотой в присутствии ртутных солей; М.М. Зайцев (1877) описал реакцию восстановления различных органических соединений над платиной; Н.А. Меншуткин (1877) повел классические исследования в области изучения скоростей этерификации; А.М. Бутлеров (1876) открыл реакцию уплотнения олефинов под действием серной кислоты.

Учение о катализе нашло дальнейшее развитие в исследованиях таких ученых,как Д.И. Менделеев, Н.Д. Зелинский, А.А Баландин, Сабатье, Ленгмюр, Тейлор, Михаэлис, Ментен и др.

туннельный эффект катализ восстановительная реакция

2. Понятие катализа

Катализом называется селективное изменение скорости химической реакции, веществом которое участвует в реакции, но количество и состав которого не меняется к моменту образования конечных продуктов.

Вещество, обладающее данными свойствами, называется катализатором. Реакции, протекающие с участием катализаторов, называются каталитическими.

Различают два типа катализа:

1. Положительный - скорость реакции возрастает.

2. Отрицательный - Скорость реакции уменьшается.

Катализатор проходит через циклы, в которых он сначала связывается, затем регенерируется, снова связывается и так многократно.

Рассмотрим в качестве примера гомогенный катализ окислительно-восстановительной некомплементарной реакции, такой реакции, в которой число электронов. отдаваемых одной частицей восстановителя и принимаемых одной частицей окислителя, не совпадает. В реакции 2Се4+ + Tl+ -> 2Се3 + + Tl3+ последовательное одноэлектронное окисление Т1+

затруднено из-за высокого окислительно-восстановительного потенциала пары Тl2+/Тl+ (для пары Тl3+/Тl2+ этот потенциал значительно ниже). В присутствии ионов марганца реакция протекает по многостадийному механизму:

Ионы марганца переводят одноэлектронный перенос в реакциях Мn2+ и Мn3 с Се4 + в двухэлектронный - в реакции Мn4+ с Тl+ (все реакции с участием ионов Мn комплементарны). Протекание всех стадий облегчается из-за того, что для пар Мn4+ Mn3+ и Mn3+ /Mn2+ окислительно-восстановительные потенциалы близки и расположены между значениями этих потенциалов для пар Се4+ /Се3+ и Тl3+ /Тl+ .

В радикально-цепных процессах в присутствии некоторых веществ может ускоряться образование радикалов в реакциях зарождения или разветвления цепи. Так, при окислении органического вещества RH в присутствии ионов Со в небольшой концентрации ускоряется разветвление цепи, а при высокой концентрации этих же ионов - также и развитие цепи. Каталитический механизм распада гидропероксида включает следующие стадии:

Эта же реакция может дополнительно ускоряться в присутствии ионов Вr-, которые играют роль сокатализатора:

Катализатор дает реакции возможность протекать по другому пути, причем с большей скоростью, чем это происходит в отсутствии катализатора. Скорость может возрастать за счет снижения энергии активации, увеличения предэкспоненциального множителя или за счет обоих факторов. Катализатор одновременно ускоряет и прямую и обратную реакцию, благодаря чему константа равновесия суммарной реакции остается неизменной.

Реакции, скорость которых изменяется под действием продукта, называются автокаталитическими. Например, при окислении Fe2+ c MnO4- образующиеся ионы Mn2+ катализируют ход реакции:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+=5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Все каталитические реакции подразделяются на гомогенные и гетерогенные.

Если реагирующие вещества и катализатор находятся в разных фазах, катализ называется гетерогенным. При гетерогенном катализе ускорение процесса обычно происходит на поверхности твердого тела -- катализатора, поэтому активность катализатора зависит от величины и свойств его поверхности. На практике катализатор обычно наносят на твердый пористый носитель. Механизм гетерогенного катализа сложнее, чем у гомогенного. Механизм гетерогенного катализа включает пять стадий, причем все они обратимы.

1. Диффузия реагирующих веществ к поверхности твердого вещества

2. Физическая адсорбция на активных центрах поверхности твердого вещества реагирующих молекул и затем хемосорбция их

3. Химическая реакция между реагирующими молекулами

4. Десорбция продуктов с поверхности катализатора

5. Диффузия продукта с поверхности катализатора в общий поток

Примером гетерогенного катализа является окисление SO2 в SO3 на катализаторе V2O5 при производстве серной кислоты (контактный метод).

Основные закономерности катализа:

1. Катализатор активно участвует в элементарном акте реакции , образуя либо промежуточные соединения с одним из участников реакции, либо активированный комплекс со всеми реагирующими веществами. После каждого элементарного акта он регенерируется и может вступать во взаимодействие с новыми молекулами реагирующих веществ.

2. Скорость каталитической реакции пропорциональна количеству катализатора.

3. Катализатор обладает избирательностью действия. Он может изменять скорость одной реакции и не влиять на скорость другой.

4. Катализатор дает реакции возможность протекать по другому пути, причем с большей скоростью, чем это происходит в отсутствии катализатора. Скорость может возрастать за счет снижения энергии активации, увеличения предэкспоненциального множителя или за счет обоих факторов. Например, термическое разложение ацетальдегида CH3CHO ? CH4 +CO катализируется парами йода, что вызывает снижение энергии активации примерно на 55кДж/моль. Это снижение вызывает увеличение константы скорости примерно в 10 000 раз.

5. Катализатор не влияет на положение термодинамического равновесия. Он в одинаковой степени изменяет скорость как прямой так и обратной реакции.

6. При добавлении некоторых веществ, называемых промоторами, активность катализатора растет; добавление ингибиторов уменьшает скорость реакции.

Понятие окислительно- восстановительного катализа.

Окислительно - восстановительный катализ - ускорение скорости окислительно-восстановительных реакций добавками веществ - катализаторов, меняющих свою степень окисления при попеременном взаимодействии с реагентами. Такими веществами могут быть твердые, жидкие или газообразные вещества - главным образом переходные металлы, их соли, оксиды, сульфиды, сольватированные и комплексные ионы переходных металлов в растворах, оксиды азота. Окислительно-восстановительное взаимодействие может протекать в условиях как гетерогенного, так и гомогенного катализа.

Степень окисления атомов катализатора в ходе окислительно- восстановительного катализа может меняться на 1 или 2,например, восстановление хинона сопровождается переносом одного электрона. Присоединение одного электрона приводит к образованию семихинона (анион-радикала), после присоединения второго электрона образуется дианион двухатомного фенола, конечный продукт восстановления -- гидрохинон:

В растворах наиболее распространен окислительно - восстановительный катализ веществами, степень окисления которых изменяется на единицу, т. е. происходит одноэлектронный перенос.

3. Принцип Франка Кондана.Теория Маркуса. Тунельный эффект

Суть окислительно - восстановительной реакции заключается в конкуренции за присоединение электрона между участвующими окислителями. При этом электрон присоединяет та сопряженная пара, окисленная форма которой сильнее его удерживает.

Принцип Франка-Кондона.

Для осуществления электронного переноса реагенты должны находиться в близких по энергии состояниях. Это требование называется принципом Франка-Кондона. При этом перескок электрона на возбужденный (более высокий) энергетический уровень происходит быстро (вертикально). Внутриатомные расстояния и ядерные моменты одинаковы для начального (основного) и конечного (возбужденного) состояний. Либби применил принцип Франка-Кондона к редокс-реакциям в водных растворах. Он отметил, что перенос электрона между двумя ионами протекает быстро по сравнению с медленным движением ядер, так что последнее должно приспособиться к новой электронной конфигурации в окружении лигандов внутренней координационной сферы.

Например, перенос электронов в системе [Fe(H2O)6]3 + [Fe(H2O)6]2 + происходит медленно из-за различия длин связей Fe2 +-O и Fe3 +-O (221 и 205 пм соответственно), а в системе [Fe(CN)6]3 - [Fe(CN)6]4 - - быстро, потому что длины связей в обоих состояниях близки.

В классических теориях электронного переноса идеи Либби используются в модифицированной трактовке. Ядерные изменения предшествуют электронному переносу и делают возможным взаимодействие между реагентами, поэтому перед переносом электрона ядерная конфигурация реагентов должна перейти в неравновесное состояние с более высокой энергией. Проще говоря, ионы окислительно-восстановительной пары должны структурно подстроиться друг к другу, тогда перенос электрона становится возможным.

Энергетические поверхности ионов должны пересекаться и даже взаимодействовать с образованием новых энергетических поверхностей в соответствии с теорией Маркуса (квантовая теория элементарного акта переноса электрона). При этом для адиабатических реакций характерно, что при достижении переходной ядерной конфигурации перескок электрона происходит с вероятностью, близкой к единице. Для неадиабатических реакций лимитирующей, то есть самой медленной, стадией является собственно перескок, то есть при достижении переходной ядерной конфигурации вероятность переноса электрона меньше единицы.

Туннельный эффект

Туннельный эффект, туннелирование -- преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера. В случае, когда полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) микрочастицы (электрона) меньше высоты энергетического барьера, происходит эффект тунелирования, т.е. преодоление частицей этого потенциального барьера, путем проникновения электрона сквозь неё. При туннелировании микрочастицы (электроны) преодолевают потенциальный барьер, даже если их энергия меньше, чем его высота.

4. Реакции c внешнесферным и внутрисферным механизмом

Если один из партнеров окислительно-восстановительного взаимодействия -ион переходного металла, электронный перенос может происходить по внутрисферному механизму с промежуточным образованием комплекса иона металла с реагентом (1 и 2) или по внешнесферному - без образования комплекса:


В случае одноэлектронного переноса обычно происходит переход реагентов в свободно-радикальную или ион-радикальную форму. В результате этого в зависимости от значений констант скорости элементарных реакций радикалов с реагентами и катализатором и их относительных концентраций может осуществляться радикальный или радикально-цепной механизм катализа. В простейшем случае механизм Окислительно-восстановительного катализа сводится к замене лимитирующей стадии окислительно-восстановительного взаимодействия реагентов двумя более быстрыми реакциями с участием катализатора в различных окислительно-восстановительных состояниях.

Например, в процессе разложения Н2О2 лимитирующая стадия реакции в присутствии ионов меди осуществляется следующим образом:

1) Сu+ + О 2;

2) Сu+ + Н 2 О 2 Сu2+ + ОН - + ОН ..

В таких реакциях каталитического цикла, состоящего из двух стадий, сумма изменений свободных энергий равна значению для лимитирующей стадии в некаталитической реакции. В зависимости от соотношения и скорость каталитического процесса будет большей или меньшей. Это связано с существованием зависимости между константой скорости переноса электрона и значением для этой реакции: где <kt -></k константа скорости элементарной реакции, а и b - эмпирические коэффициенты. Наиболее эффективным будет тот катализатор, для которого значения и близки.

При высокой концентрации катализатора значимыми могут стать реакции эффективного двухэлектронного переноса в результате совместного действия двух одноэлектронных агентов, как, например, при восстановлении О 2 и окислении аскорбиновой кислоты (АН 2):

Подобное окислительно-восстановительное взаимодействие без промежуточного образования свободных радикалов характерно и при объединении одноэлектронных агентов в двух- или многоядерные метало-комплексы. В этом случае нерадикальный механизм окислительно-восстановительного катализа может осуществляться и при невысоких концентрациях катализаторов. Так, окислительно-восстановительное катализа взаимодействие аскорбиновой кислотыты с Н 2 О 2 в присутствии трехъядерного оксогексаацетатного комплекса [FeIII3 О(АсО -) б], для краткости обозначенного , включает реакции образования комплекса (реакции 4, 5) и каталитический цикл реакций (6, 7):

Наиболее важные промышленные процессы окислительно- восстановительного катализа -окисление SO2 до SO3 (в произ-ве H2SO4) на V2O5 в присутствии оксидов азота, окисление NH3 до оксидов азота на Pt, окисление органических веществ:

n-ксилола на смешанном Mn-Со катализаторе с образованием терефталевой кислоты, олефинов с образованием альдегидов в присутствии СbСl2 и PdCl2.

Процессы окислительно- восстановительного катализа происходят также в атмосфере (окисление СН 4 и разложение О 3 под действием оксидов азота) и природных водах при их самоочищении.

5.Направление протекания окислительно - восстановительных реакций. Редокс- потенциал

Редоск-потенциал - это разность потенциалов, возникающая на границе раздела инертный металл - раствор, содержащий редокс - систему. Таким образом, редокс - потенциал можно рассматривать как частный случай электродного потенциала, возникающий на межфазной границе, разделяющей два проводника, обладающих разной проводимостью: электронной (металл) и ионной (раствор электролита). Для расчета редокс - потенциала (В) окислительно-восстановительной реакции используют уравнение Нернста:

Е = Е0 + RT/nF ln[a(Ox)/a(Red) * am (H3O+)]

Где a(Ox), a(Red) - окисленной и восстановленной формы редокс - системы соответственно ; n - число электронов, принимающих участие в элементарном акте редок - процесса; m - число протонов, принимающих участие в элементарном акте редокс - процесса (для редокс -систем первого типа, в которых не осуществляется перенос протонов, m = 0); Е0 - стандартный редокс потенциал (В), который измерен при условии : а (Ох) = а (Red) = а (H3O+) = 1 и данной температуре.

Чем больше значение редокс - потенциала редокс - системы, тем выше её окислительная способность, т.е. тем сильнее окислитель и слабее сопряженный ему восстановитель.

Для определения направления самопроизвольного протекания редокс - процесса необходимо сравнить редокс - потенциалы двух редокс- систем. Окисленная форма той редокс - системы, потенциал которой больше, и будет выполнять роль окислителя в данном процессе.

6.Особенности редокс процессов в организме

Протекающие в организме окислительно - восстановительные процессы характеризуются рядом особенностей.

1. Для большинства биосред не характерна сильнокислая среда, поэтому для количественной характеристики редокс- процессов в живых системах часто используют формальный потенциал, т.е. потенциал, определяемый при следующих условиях: а (Ох) = а (Red); рН=7, 36; Т=310 К.

2. Редокс процессы в условиях организма протекают в водной среде. Жидкая вода устойчива в диапазоне потенциалов от - 0,42 до + 0, 82 В. При более низких значениях потенциала происходит восстановление воды до молекулярного водорода, а при более высоких - окисление воды до молекулярного кислорода. Следовательно, значения формальных редокс-потенциалов редокс - систем, функционирующих в организме, не могут быть ниже -0, 42В(сильные восстановители) и выше 0, 82(сильные окислители).

3. Процесс окисления биосубстрата можно представить в общем виде:

Суммарный процесс является экзергоническим, Максимальное значение полезной работы, которая может быть совершена за счет такого процесса достигается в условиях организма многоступенчатостью процесса, каждая стадия которого характеризуется относительно низкими значениями как энергии Гиббса, так и энергии активации.

4. Все редокс - процессы в организме протекают ферментативно, под действием ферментов оксидоредуктаз. Ферменты с точки зрения строения представляют собой сложные образования, в которых белок связан с небелковой частью (простетической группой).

Принято выделять две разновидности простетических групп:

1. Кофакторы - комплексные соединения катионов металлов (например, железа(III), меди (II)) с биолигандами, в которых окисленная форма комплексообразователя (иона металла) является акцептором электрона ; таким образом, они способны к редокс процессам за счет изменения степени окисления иона металла - комплексообразователя; примером кофакторов могут быть цитохромы, железосодержащие протеины и др..

2. Коферменты - сложные соединения органической природы, способные к обратимым редокс-процессам за счет изменения степени окисления атома углерода; Окисленная форма кофермента выступает в роли акцептора электрона и протона, а иногда и гидрид- иона; примером коферментов являются никотинамидпроизводные, флавопротеины, хиноны и др.

Биологически активные редокс-системы.

Некоторые биологически активные редокс -системы.

1. Редокс - система никотинамидадениндинуклеотида (и его фосфата) является коферментом ферментов дегидрогеназ, Система НАД+/НАДН - акцептор гидрид -иона в реакциях биологического дегидрирования. Общая схема процессов с участием окисленной формы (НАД+) имеет вид:

Н-субстрат-Н + НАД+ <=>Субстрат + НАДН + Н+

Структура кофермента следующая: НАД+ представляет собой никотиновый остаток в виде пиримидиниевого катиона, прочно связанный с двумя молекулами рибозы, соединенными остатком фосфорной кислоты и N-гликозидной связью с молекулой аденина (R).

Система НАД+ /НАДН является окислительно-восстановительной системой второго типа:

С участием кофермента протекают следующие основные редокс-процессы:

· Окисление спиртов в альдегиды, например ретинола в ретиналь. В этом важном физиологическом процессе большую роль играет особый хромолипопротеин - сложный белок родопсин, или зрительный пурпур, являющийся основным светочувствительным пигментом сетчатки, в частности палочек, занимающих ее периферическую часть. Установлено, что родопсин состоит из липопротеина опсина и простети-ческой группы, представленной альдегидом витамина A1(ретиналь); связь между ними осуществляется через альдегидную группу витамина и свободную е-NH2-группу лизина молекулы белка с образованием шиффова основания. На свету родопсин расщепляется на белок опсин и ретиналь; последний подвергается серии конформационных изменений и превращению в транс-форму. С этими превращениями каким-то образом связана трансформация энергии световых лучей в зрительное возбуждение - процесс, молекулярный механизм которого до сих пор остается загадкой. В темноте происходит обратный процесс - синтез родопсина, требующий наличия активной формы альдегида - 11-цис-ретиналя, который может синтезироваться из цис-ретинола, или транс-ретиналя, или транс-формы витамина А при участии двух специфических ферментов - дегидрогеназы и изомеразы. Более подробно цикл превращений родопсина в сетчатке глаза на свету и в темноте можно представить в виде схемы:

· Таким образом, под действием кванта света родопсин через ряд промежуточных продуктов («оранжевый» и «желтый» белки) распадается на опсин и алло-транс-ретиналь, представляющий собой неактивную форму альдегида витамина А. Имеются сведения, что алло-транс-ретиналь может частично превращаться в активный 11-цис-ретиналь под влиянием света (на схеме - пунктирная стрелка). Однако главным путем образования 11-цис-ретиналя является ферментативное превращение транс-формы витамина А в цис-форму (под действием изомеразы) и последующее окисление ее при участии алкогольдегидрогеназы.

· Следует отметить, что подобные зрительные циклы имеют место как в палочках, так и в колбочках. Показано, что сетчатка содержит 3 типа клеток-колбочек, каждый из которых наделен одним из трех цветочувстви-тельных пигментов, поглощающих синий, зеленый и красный свет соответственно при 430, 540 и 575 нм. Оказалось, что все 3 пигмента, получившие название иодопсинов, также содержат 11-цис-ретиналь, но различаются по природе опсина (колбочные типы опсина). Некоторые формы цветовой слепоты (дальтонизм) вызваны врожденным отсутствием синтеза одного из 3 типов опсина в колбочках или синтезом дефектного опсина (люди не различают красный или зеленый цвет).

· - окисление жирных кислот (в виде производных ацетилкофермента - ацетил - КоА); реакции окисления в цикле Кребса: за 1 оборот цикла происходит окисление 1 остатка уксусной кислоты следующим образом:

CH3-CO-S-KoA + 3НАД+ + ФАД + ГДФ + Ф + 2Н2О = 2СО2 + HS-КоА + 3НАД•Н + ФАД•Н2 + ГТФ + 2Н+.

Образовавшиеся НАД•Н и ФАД•Н2 затем окисляются в митохондриях, обеспечивая энергией синтез АТФ. В цикле Кребса образуется также 1 молекула ГТФ, богатого энергией соединения, способного передать фосфатный остаток на АДФ и образовать АТФ. Молекула щавелевоуксусной кислоты выходит из цикла без всяких изменений - она служит как бы катализатором окисления ацетил-коэнзима А, а сама возвращается в исходное состояние в конце каждого оборота цикла. Ферменты цикла Кребса расположены в матриксе митохондрий (кроме сукцинатдегидрогеназы, она находится на внутренней митохондриальной мембране).

В цикле Кребса подвергаются регуляции сразу несколько ферментов. Изоцитратдегидрогеназа ингибируется НАД•Н - конечным продуктом цикла, и активируется АДФ - веществом, образующимся при энергетических затратах. Важную роль в регуляции цикла играет также обратимость малатдегидрогеназной реакции. При высоких концентрациях НАД•Н эта реакция протекает справа налево, в сторону образования малата. В результате концентрация оксалоацетата падает, и скорость цитратсинтазной реакции снижается. Образовавшийся малат может использоваться в других метаболических процессах. Цитратсинтаза еще и аллостерически ингибируется АТФ. Регулируется и активность б-кетоглютаратдегидрогеназы.

Реакции ферментативного гидроксилирования ароматических соединений, например окисление фенилаланина в тирозин. Фенилаланин относится к незаменимым аминокислотам, поскольку ткани животных не обладают способностью синтезировать его бензольное кольцо.

В то же время тирозин полностью заменим при достаточном поступлении фенилаланина с пищей. Объясняется это тем, что основной путь превращения фенилаланина начинается с его окисления (точнее, гидроксилирования) в тирозин (рис. 1). Реакция гидроксилирования катализируется специфической фенилаланин-4-монооксигеназой, которая в качестве кофермента содержит, как все другие гидроксилазы, тетрагидро-биоптерин.

Блокирование этой реакции, наблюдаемое при нарушении синтеза фенилаланин-4-монооксигеназы в печени, приводит к развитию тяжелой наследственной болезни - фенилкетонурии (фенилпировиноградная олигофрения). В процессе трансаминирования тирозин превращается в n-оксифенилпировиноградную кислоту, которая под действием специфической оксидазы подвергается окислению, декарбоксилированию, гидро-ксилированию и внутримолекулярному перемещению боковой цепи с образованием гомогентизиновой кислоты; этареакция требует присутствия аскорбиновой кислоты, роль которой пока не выяснена. Дальнейшее превращение гомогентизиновой кислоты в малеилацетоуксусную кислоту катализируется оксидазой гомогентизиновой кислоты.

Малеилацетоуксус-ная кислота под действием специфическойизомеразы в присутствии глу-татиона превращается в фумарилацетоуксусную кислоту, подвергающуюся гидролизу с образованием фумаровой и ацетоуксусной кислот, дальнейшие превращения которых уже известны.

Рис.1. Основные метаболические превращения фенилаланина и тирозина.

Цифры в кружках - участки блокирования реакций при фенилкетонурии (1), тирозинозе (2), альбинизме (3) и алкаптонурии (4).

Фенилаланин и тирозинявляются также предшественниками меланинов. В этом важном биологическом процессе, обеспечивающем пигментацию кожи, глаз, волос, активное участие принимает фермент тирозиназа.

Редокс-система флавинадениндинуклеотида (ФАД) (и его фосфата) является коферментом ферментов оксидаз и дегидрогеназ. Система ФАД/ФАДН*Н - акцептор двух атомов водорода. Общая схема процессов с участием окисленной форма ФАД:

Н-субстрат - Н + ФАД <=> Субстрат + ФАДН *Н

Структура кофермента следующая: ФАД представляет собой конденсированную систему, включающую ядро бензола, ядро пиразина и ядро пиримидина, прочно связанную с молекулами рибитола и рибозы, соединенными остатком фосфорной кислоты и N-гликозидной связью с аденином (R).

Система ФАД/ФАДН*Н является редокс -системой второго типа:

С участием кофермента протекают следующие основные редокс -процессы и т.д.

7. Список использованной литературы

1. Физическая химия / Под ред. Краснова К.С. - М.: Высшая школа, 1982

2. Кочубей Л.А. , Брель А.К. - «Методическое пособие по физической и коллоидной химии»

3. И.В. Кожевников - «Катализ кислотами и основаниями.»

4.А.П. Беляева - « Физическая и коллоидная химия»

5. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3019.html

6. http://ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Важнейшие окислители и восстановители. Cоставление уравнений окислительно-восстановительных реакций и подбор стехиометрических коэффициентов. Влияние различных факторов на протекание реакций. Окислительно-восстановительный эквивалент, сущность закона.

    лекция [72,5 K], добавлен 22.04.2013

  • Определение водородного и гидроксильного показателей. Составление окислительно-восстановительных реакций и электронного баланса. Изменение степени окисления атомов реагирующих веществ. Качественные реакции на катионы различных аналитических групп.

    практическая работа [88,2 K], добавлен 05.02.2012

  • Отличительные признаки окислительно-восстановительных реакций. Схема стандартного водородного электрода. Уравнение Нернста. Теоретические кривые титрования. Определение точки эквивалентности. Окислительно-восстановительные индикаторы, перманганатометрия.

    курсовая работа [319,6 K], добавлен 06.05.2011

  • Важнейшие окислители и восстановители. Правила определения CO. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций и подбор стехиометрических коэффициентов. Влияние различных факторов на протекание ОВР. Электрохимический ряд напряжений металлов.

    презентация [72,4 K], добавлен 11.08.2013

  • Задачи химической кинетики, стадии химического процесса. Открытые и замкнутые системы, закон сохранения массы и энергии. Закон Гесса и его следствие, скорость реакций. Явление катализа, гомогенные, гетерогенные, окислительно-восстановительные реакции.

    курсовая работа [95,9 K], добавлен 10.10.2010

  • Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса. Степень окисления как условный заряд атома элемента. Распространённые восстановители. Свободные неметаллы, переходящие в отрицательные ионы. Влияние концентрации.

    презентация [498,5 K], добавлен 17.05.2014

  • Классификация окислительно-восстановительных реакций в органической и неорганической химии. Химические процессы, результат которых - образование веществ. Восстановление альдегидов в соответствующие спирты. Процессы термической диссоциации водного пара.

    реферат [55,9 K], добавлен 04.11.2011

  • Определение скорости химической реакции. История открытия, понятие и типы каталитических реакций. Мнения видных деятелей химии о явлении катализа, физические и химические его аспекты. Механизм гетерогенного катализа. Ферментативный катализ в биохимии.

    реферат [19,5 K], добавлен 14.11.2010

  • Положения теории окислительно-восстановительных реакций. Важнейшие окислители и восстановители. Кислородсодержащие соли элементов. Гидриды металлов. Метод электронного баланса. Особенности метода полуреакций. Частное уравнение восстановления ионов.

    презентация [219,3 K], добавлен 20.11.2013

  • Сущность и виды окисления - химических реакций присоединения кислорода или отнятия водорода. Ознакомление с методами восстановления металлов в водных и соляных растворах. Изучение основных положений теории окислительно-восстановительных реакций.

    реферат [130,1 K], добавлен 03.10.2011

  • Скорость химической реакции. Классификация каталитических процессов. Гомогенный катализ. Кислотный катализ в растворе. Энергетические профили некаталитического и каталитического маршрутов химической реакции. Активированный комплекс типа Аррениуса.

    реферат [151,6 K], добавлен 30.01.2009

  • Проведение качественных опытов, раскрывающих окислительные и восстановительные свойства отдельных веществ. Приобретение навыков составления окислительно-восстановительных уравнений методом электронного баланса. Техника безопасности при проведении опытов.

    методичка [29,8 K], добавлен 09.03.2009

  • Понятия катализа, катализатора и каталитического процесса, их различные определения. Механизмы ускорения реакций катализаторами. Химический (небиологический) катализ. Синтез диэтилового эфира из спирта при участии серной кислоты. Теории катализа.

    реферат [314,9 K], добавлен 26.01.2009

  • Понятие титраметрического анализа. Окислительно-восстановительное титрование, его виды и условия проведения реакций. Расчет точек кривой титрования, потенциалов, построение кривой титрования. Подборка индикатора, расчет индикаторных ошибок титрования.

    курсовая работа [399,3 K], добавлен 10.06.2012

  • Основные понятия и законы химической кинетики. Кинетическая классификация простых гомогенных химических реакций. Способы определения порядка реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций. Сущность процесса катализа, сферы его использования.

    реферат [48,6 K], добавлен 16.11.2009

  • Окислительно-восстановительные реакции, при которых происходит процесс переноса электронов от одних атомов к другим. Направление самопроизвольного протекания реакций. Виды потенциалов и механизмы их возникновения, а также ряд напряжений металлов.

    презентация [104,9 K], добавлен 18.05.2014

  • Характеристика окислительных и восстановительных процессов. Правила определения степени окисления атомов химических элементов, терминология и правила определения функции соединения в ОВР. Методы составления уравнений: электронного баланса, полуреакций.

    презентация [63,2 K], добавлен 20.03.2011

  • Предмет термохимии, изучение тепловых эффектов химических реакций. Типы процессов химической кинетики и катализа. Энтальпия (тепловой эффект) реакции. Скорость реакции, закон действующих масс. Константа химического равновесия, влияние катализатора.

    презентация [2,2 M], добавлен 19.10.2014

  • Определение катализа и его роль в промышленности. Селективность и общие представления о понятии "механизм химической реакции". Классификация каталитических систем по фазам и типам реакций. Адсорбция и основные требования к промышленным катализаторам.

    реферат [1,2 M], добавлен 26.01.2009

  • Классификация методов окислительно-восстановительного титрования. Индикаторы окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия, йодометрия и дихроматометрия. Окраска окисленной и восстановленной формы. Фиксирование точки эквивалентности.

    реферат [24,7 K], добавлен 23.02.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.