Схема. Основні шляхи розпаду вуглеводів

Анаеробний розпад глюкози Аеробний розпад глюкози

1.Гліколіз,безкисневий (- О₂) Кисневий (+О₂)

2. Непрямий 3. Прямий. Пентозофосфатний шлях (ПФШ)

	ГЛЮКОЗА
	Глюкозо-6-фосфат
	2 молекули піровиноградної кислоти

Молочна кислота(лактат) (2 молекули) Спирт(2 молекули) Енергія– 2 АТФ (196,8 к Дж/моль)		Ацетил КоА (2 молекули) ↓ Цикл Кребса ↓ Цикл Дихального ланцюга		Пентози (5 молекул)
НАДФН2 (12 молекул) Енергія36 АТФ (2720,9 кДж/моль)
↓
Н2О і СО2(2 молекули) Енергія38 АТФ (2872 кДж/моль)
↓		↓		↓
В м’язах		В головному мозку, серці		В жировій тканині

Усі хімічні реакції відбуваються з різними швидкостями : одні миттєво (вибух тротилу, нейтралізація кислот основами), інші повільно, впродовж годин і років (омилення жирів, ржавіння заліза), а деякі – дуже повільно, впродовж годин і років (вивітрювання гірських порід, утворення мінералів, розпад деяких радіонуклідів).

Ефективність дії ліків та їх фармакодинаміка безпосередньо зв’язані з швидкостями біохімічних реакцій. Тому хімічна кінетика є основою для вивчення біохімії, фармакології, фармакодинаміки, клітинної діагностики тощо.

Розділ фізичної хімії, в якому вивчають швидкість та механізм перебігу хімічних реакції, називають хімічною кінетикою (від грецького кінетікос – той, що рухає). Під механізмом реакції розуміють опис шляху, що пролягає від вихідних речовин (реактантів) до кінцевих продуктів реакції. Перебіг більшості хімічних та біохімічних реакції відбувається через ряд проміжних елементарних стадій, які називають елементарними реакціями.

Виходячи з термодинаміки, будь-який процес можна представити таким умовним записом:

Хімічний процес відбувається в такому аспекті:

Вчення про швидкість реакцій є базою для вивчення біохімічних процесів, фармакокінетики ліків, клінічної діагностики. Для розуміння процесів обміну речовин та енергії в організмі на клітинному рівні важливими є дослідження кінетичних закономірностей перебігу ферментних реакцій, які характеризуються певною послідовністю, напрямком та значною швидкістю перебігу. Велика швидкість перебігу реакцій у живому організмі пов’язана з активністю ферментів як біологічних каталізаторів. Крім того, користуючись положеннями хімічної кінетики, визначають швидкість надходження лікарських речовин у кров та період напіввиведення їх з організму.

Хімічна кінетика дає змогу вибрати оптимальні умови проведення нейтралізації та захоронення шкідливих викидів промислових підприємств, контролювати забруднення водосховищ нафтопродуктами та поверхнево активними речовинами, ґрунтів – пестицидами, а повітря – токсичними газами. Отже , швидкість реакцій є важливою характеристикою будь-якого хімічного процесу, і її знання дозволяє правильно ним керувати.

ШВИДКІСТЬ ХІМІЧНИХ РЕАКЦІЙ

Швидкість хімічної реакції дорівнює зміні концентрації реагуючих речовин або продуктів реакції за одиницю часу:

C₂ - C₁

v = _{———————}

t₂ - t₁

а справжня (миттєва) швидкість у певний момент часу t є першою похідною від концентрації за часом v=dC/dt.

Швидкість хімічних реакцій характеризує кількість елементарних актів взаємодії або розкладання за одиницю часу в одиниці об’єму (гомогенні реакції) та на одиницю площі поверхні поділу фаз (гетерогенні реакції). Оскільки число взаємодій між молекулами підрахувати неможливо, то використовують пропорційну до них величину концентрацію (кмоль/м³, моль/дм³,моль/л).

ЗАЛЕЖНІСТЬ ШВИДКОСТІ РЕАКЦІЇ ВІД КОНЦЕНТРАЦІЇ РЕАКТАНТІВ

Природа речовини визначається типом хімічного зв’язку між атомами або йонами, енергія зв’язку між ними і сили міжмолекулярних взаємодій (сили Ван-дер-Ваальса) характеризують здатність речовин на швидкість хімічних реакцій:

- взаємодія органічних сполук з ковалентними малополярними зв’язками відбувається повільніше, ніж з йонними або ковалентними полярними;

- гомогенні реакції відбуваються швидше, ніж гетерогенні (швидкість лімітується поверхнею поділу фаз реактантів).

Умовою перебігу хімічної реакції є зіткнення молекул реагуючих речовин, а ймовірність одночасного зіткнення молекул у гомогенній системі пропорційна концентраціям реагуючих речовин.