|
Titel
6
|
5. Reaktionskinetik og enzymer
Forløbet tager udgangspunkt i det mere beskrivende forløb om reaktionshastighed i 2g og nu vises det at man kan undersøge en reaktion hvis der dannes gas, et stof har en farve (evt. absorption i UV området) eller måling af pH.
Men forløbet følger op på forløbet med aminosyrer og proteiner ved at kigge på enzymers struktur, cofaktor, virkemåde og virkning.
Michaelis-Menten modellen udvikles som en simplificeret model for enzymkinetik ved at lave nogle antagelser. Størrelserne Michaelis-Menten konstanten og den maksimal hastighed introduceres.
En vigtig pointe er at der er forskel på hastighedsudtrykket v = ... der beskriver hvor hurtigten reaktion forløber ved nogle koncentrationer og så funktionsudtrykket [A] = ... der beskriver hvordan koncentrationen ændrer sig. En reaktion vil i de fleste tilfælde være 0., 1. eller 2. ordens, hvor reaktionshastigheden er uafhængig af koncentrationen i det første tilfælde, vokser lineært i det andet og vokser som en parabel i det tredje. Hastighedskonstantan k beskriver hvor hurtigt stoffet omdannes og har forskellige enheder i de tre tilfælde.
Man kan enten nøjes med at lave et eksperiment hvor man måler i lang tid eller en række eksperimenter hvor man ændrer forsøgsbetingelser systematisk og måler initialhastigheden. Vi undersøger begge metoder for affarvning af krystalviolet.
Funktionsudtrykkene kan bestemmes ud fra hastighedsudtrykket vha. integralregning, men da der også er en elev uden Mat A, så er det også vist at man kan gøre prøve og vise at udtrykket passer.
Når man indtager eksempelvis lægemidler vil der gå lidt tid inden lægemidlet er optaget i blodet og derfor opnås en maksimale koncentration efterfulgt af en første ordens nedbrydning.
Begrebet aktiveringsenergi og energibarriere introduceres og undersøges eksperimentelt.
Elementarreaktioner som er uni-, bi- eller termolekylære giver mulighed for at undersøge
reaktionsmekanisme, hvor det hastighedsbestemmende trin er centralt for hastighedsudtrykket.
For katalysatorer kigges på heterogen katalysatorer og reaktioner på en overflade.
Nukleofile substisutionsreaktioner introduceres med begreber som nucleofil reagens og udgående gruppe, og forskellen mellem SN1 og SN2 undersøges.
Enzymet katalases omdannelse af substratet hydrogenperoxid undersøges eksperimentelt og eleverne udvælger en faktor som de selv undersøger, men først skal fornuftige reaktionsbetingelser og opstilling af eksperiment undersøges.
Eksperimentelt:
E9. Affarvning af krystalviolet (måling både med initialhastighedsmetoden og ud fra absorbans som funktion af tiden)
|