探索生命《生物學》19
1. 放能反應exergonic reactions可以自發性的進行，不代表它們會迅速地進行。事實上，在生理壓力與溫度下，絕大部分的生化反應進行速率非常地緩慢。
Mozat - Quinteto Clarinete KV581(S. Meyer)1º Mov - Allegro
2. 許多自發性生理反應的反應速率緩慢，是因為在分子起反應之前，分子的化學鍵必須被打斷，而打斷化學鍵需要額外輸入能量來啟動，這種啟動化學反應的能量，稱為活化能activation energy。
3. 即使是「放能反應」一開始的第一步驟也需要能量。推動放能反應的力量是互相碰撞的分子所蘊含的動能。當二個快速移動的分子互相碰撞，這股撞擊力量有可能啟動這二顆分子彼此互相反應。
4. 一旦分子碰撞的動能達到活化能的門檻，二個反應物會結合成一個短暫存在的複合物，這個短暫的複合物再碎裂成產物，並且釋放剛才吸收的活化能與蘊含在反應物分子內的自由能。
5. 共價鍵的鍵能有一定的強度，因此要達到活化能門檻需要一定的能量。舉例來說，以下這個放能反應：
2H2＋O2→2H2O＋energy
雖然氧氣與氫氣一結合就會釋放相當大的能量，但這二個反應物氧氣與氫氣卻可以共存不起反應，成為穩定的混合物。然而，只要有一點小火花就會啟動爆炸反應。
6. 生命系統中大部分的反應物有一個共同的特徵，它們都比較穩定：反應物打斷共價鍵所需要的外加能量，遠高於溶液中快速移動的分子所能提供的。活化能「障壁」阻止大部分反應物快速起反應。
7. 事實上，如果沒有活化能障壁，生物賴以維生的「高能量分子複合物 the complex high-energy molecules 」將會不穩定，好不容易合成的高能量分子複合物會自發性地斷裂釋放掉儲存的能量，變成無用的小分子。
8. 在維持生命系統的穩定方面，活化能障壁對有機體十分有助益，但是有機體如果需要進行某些化學反應，活化能就成為必須跨越的障礙。
9. 如果反應本來進行的速度很慢，但是有機體需要這些反應變成快速進行來應付突如其來的改變，這要怎麼做到呢？
10. 舉例來說，要怎麼讓葡萄醣這類大型分子的化學鍵迅速斷裂，提供肌肉活動所需的能量呢？為了回答這個問題，接下來我們將討論影響化學反應速率的因素。
沒有留言:
張貼留言