Kichik miqdordagi katalizatorlar ko'p miqdordagi reaktivlarning o'zaro ta'sir qilish tezligini sezilarli darajada o'zgartirishi mumkin. Katalizatorlar reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan bir fazada reaksiyaga kirishuvchi moddalar bilan turli fazalarda geterojen Geterogen katalizga misol Gomogen katalizga misol Katalizatorlar musbat reaktsiya tezligini oshiradi manfiy reaktsiya tezligini sekinlashtiradi Ingibitorlar reaksiya tezligini kamaytiradigan, lekin bir vaqtning o'zida iste'mol qilinadigan moddalardir. Faol kompleks nazariyasi nuqtai nazaridan katalizatorlarning ta'sir qilish mexanizmi shundaki, ular kimyoviy reaktsiyaning energiya to'sig'ining balandligini o'zgartiradilar. Katalizatorsiz: A + B ↔ A...B → AB Katalizator ishtirokida: A + B + K↔ A...K...B → → AB + K Reaksiya koordinatasi musbat katalizator reaktsiyaning energiya to'sig'ini pasaytiradi Energiya, kJ/mol katalitik konvertorsiz Musbat katalizator bilan Reaksiya aralashmasidagi musbat katalizator ta'sirida ma'lum haroratda faol molekulalarning ulushi ortadi. Reaktsiya tezligi oshadi. Reaktsiya koordinatasi Salbiy katalizator reaktsiyaning energiya to'sig'ini oshiradi Energiya, kJ/mol katalitik konvertorsiz manfiy katalizator bilan Reaksiya aralashmasidagi salbiy katalizator ta'sirida ma'lum bir haroratda faol molekulalarning ulushi kamayadi. Reaktsiya tezligi pasayadi. Avtokatalitik reaksiyaga misol: 2 KMnO 4 + 5 H 2 C 2 O 4 + 3 H 2 SO 4 → 2 MnSO 4 + 10 CO 2 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O Katalizator: Mn 2+ Avtokatalitik reaksiyaning kinetik egri chizig'i vaqt Konsentratsiya, mol/l Yerning ozon qatlamining buzilishi freonlarning ta'siri ostida atmosferada sodir bo'ladigan bir hil katalizga misol bo'la oladi. Freonlar - bular ftor-xlorohidrokarbonlar (CF 2 Cl 2 ) sovutgich sifatida ishlatiladi. Oddiy sharoitlarda ular parchalanishga juda chidamli. Atmosferada freonlar quyoshdan ultrabinafsha nurlanish ta'sirida parchalanadi: CF 2 Cl 2 → CF 2 Cl • + Cl • Cl • - ozon parchalanish katalizatori Katalizatorsiz jarayon quyidagi sxema bo'yicha davom etadi: O 3 + O → 2 O 2 17,1 kJ / mol Katalizator ishtirokida :
O 3 + Cl → ClO + O 2 2,1 kJ / mol ClO + O → Cl + O 2 0,4 kJ / mol O 3 + O → 2 O 2 Cl Reaktsiya koordinatasi Energiya, kJ/mol O 3 + O 2O 2 Katalizatorning mavjudligi reaktsiyaning energiya to'sig'ini sezilarli darajada pasaytiradi, ozonning parchalanish tezligini oshiradi. Katalizatorlar ta'sirini kuchaytiruvchi moddalar promotorlar, zaiflashtiruvchi moddalar esa katalitik zaharlar deb ataladi. 2000 ga yaqin turli fermentlar ma'lum , ulardan ~150 tasi ajratilgan va ulardan ba'zilari dori sifatida ishlatiladi. Deyarli barcha biokimyoviy reaksiyalar fermentativdir. Fermentlar (biokatalizatorlar) metall kationlari tomonidan faollashtirilgan oqsil tabiatiga ega moddalardir. Tripsin va ximotripsin - bronxit va pnevmoniyani davolash; pepsin - gastritni davolash; plazmin - yurak xurujini davolash; pankreatin - oshqozon osti bezini davolash. Fermentlar an'anaviy katalizatorlardan quyidagilar bilan farq qiladi: a) yuqori katalitik faollik; b) yuqori o'ziga xoslik, ya'ni. harakatning selektivligi. Enzimatik reaktsiyaning mexanizmi sxema bilan ifodalanishi mumkin: P+
KM _ k2 _ cheklash bosqichi E - ferment S - substrat, ES - ferment- substrat kompleksi. R - mahsulot Enzimatik reaksiyaning birinchi bosqichining xarakteristikasi K M - Michaelis doimiysi. K M - muvozanat konstantasining o'zaro nisbati. KM _ K M = 10‾ 5 –10‾ 3 mol/l K M ferment-substrat kompleksining (ES) barqarorligini tavsiflaydi. K M qanchalik kichik bo'lsa, kompleks yanada barqaror. Kinetik tenglama: y = k 2 [ES], (1) Bu erda k 2 - aylanishlar soni yoki fermentning molekulyar faolligi deb ataladigan tezlik konstantasi . Enzimatik reaksiyaning kinetik egri chizig'i [S] y Nolinchi tartibli reaktsiya Birinchi darajali reaktsiya Fermentlarning faolligiga quyidagilar ta'sir qiladi: a) harorat b) atrof-muhitning kislotaligi; v) ingibitorlarning mavjudligi pH pH opt Eritmalarning kislotaliligining fermentlar faolligiga ta'siri Ko'pgina fermentlar uchun optimal pH qiymatlari fiziologik qiymatlarga to'g'ri keladi (7,3-7,4). (pepsin - 1,5-2,5) yoki etarlicha ishqoriy muhit (arginaza - 9,5-9,9) talab qiladigan fermentlar mavjud . ingibitorlari - ferment molekulalarining faol markazlarining bir qismini egallagan moddalar, buning natijasida fermentativ reaktsiya tezligi pasayadi. Og'ir metallar kationlari, organik kislotalar va boshqa birikmalar ingibitor vazifasini bajaradi.
