РОЛЬ КАТАЛИЗАТОРОВ В ОБРАЗОВАНИИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЕРЕХОДНЫХ СОСТОЯНИЙ
Рассмотрим профили реакций, различающихся только образованием двух разных переходных состояний (рис. 8.3).
В обоих случаях величина свободной энергии образования переходного состояния характеризует энергетический барьер полной реакции. Но энергетический барьер реакции, проходящей через переходное состояние
ниже, чем энергетический барьер реакции, проходящей через переходное состояние [Y-R-X]. В приведенном выше примере
представляет собой переходное состояние некатализируемой реакции, тогда как
это переходное состояние катализируемой реакции.
Рис. 8.1. Энергетический профиль реакции замещения, для которой характерно отрицательное изменение свободной
энергии
Рис. 8.2. Энергетический профиль реакции замещения, для которой характерно положительное изменение свободной энергии
Рис. 8.3. Энергетические профили реакции, в ходе которых могут образовываться два разных переходных состояния.
и
-свободная энергия образования указанных комплексов.
Все катализаторы, включая и ферменты, уменьшают свободную энергию образования переходного состояния
Заметим далее, что на величину
катализатор не влияет: изменение свободной энергии полной реакции не зависит от присутствия катализаторов. Константа равновесия химической реакции является функцией изменения стандартной свободной энергии этой реакции:
Отсюда следует, что ферменты и другие катализаторы не влияют на константу равновесия реакции.