Pohdintoja reaktioista

'
Synteesin tarkastelu:
1. termodynamiikka:
- lämpötalous
- voiko reaktio tapahtua?
- miten tasapaino asettuu? (yleensä puolelle, jossa pysyvämmät yhdisteet ja sidokset!)
2a. kinetiikka:
- reaktion nopeus
- tapahtuuko reaktio?
2b. miten reaktion nopeuteen voidaan vaikuttaa?
- mm. katalyytit
- konsentraation lisääminen
- lämpötilan nosto (huomioi solun denaturaatio jos elimistön normaalilämpötila ylitetään...)

Synteesi=uuden orgaanisen yhdisteen valmistaminen
- pääasiassa funktionaalisten ryhmien muutosta!
- biologisissa reaktioissa: DNA:lla, entsyymeillä, hiilihydraateilla, peptideillä, proteiineilla
- myös hiilisidosmuutokset
- pyrkimys heikoista lujempiin sidoksiin eksergonisten reaktioiden kautta niin että tasapainotila saavutetaan (konsentraatioiden suhde = reaktion tasapainovakio)
-> tapahtuu hyödyntämällä Gibbsin energiaa (oltava negatiivinen, muuten kyseessä endergoninen reaktio -> reaktio ei etene)
Tarkista kaava!

- Biologisissa reaktioissa olomuotomuutokset harvinaisia
- Entropian osuus: onko reaktiotuotteina enemmän osasia kuin lähtöaineina?
-> jos, niin lisääntyvä entropia (mm. selluloosan palamisreaktiossa entropia on lisääntyvää)
- Jos edelliset eivät vaikuta reaktiossa, ja yhdisteiden sidosten sidosenergiat tiedetään
-> tasapainotilan asema ja reaktion onnistuminen voidaan ennustaa

Ihmisen elimistö ei kykene selluloosan hydrolyysiin, johtuen liian hitaasta reaktionopeudesta (muuten kyllä olisi termodynamiikaltaan eksergoninen reaktio ja reaktiossa lisääntyvä entropia -> suotuisa reaktio), sillä meiltä puuttuu reaktiota nopeuttava katalyytti. Tarkistin että tämän katalyyttinä toimivan entsyymin nimi on kuvaavasti sellulaasi, jota mm. hevosen, lehmän ja termiitin ruoansulatuskanavan bakteerit tuottavat!

Molekyylien reaktiivisten kohtien saattamista kosketuksiin toistensa kanssa voidaan edistää:
1. lämpötilan nosto
-> liike-energian lisäys
- huomioi elimistön normaalilämpötilan ylityksen haittavaikutukset, solujen denaturaatio
2. konsentraation lisäys
- huomioi solunsisäisten kemiallisten yhdisteiden pitoisuuksien haitalliset muutosvaikutukset, myrkytys
3. katalysaattorit
-> rakennemuutokset reaktio-osapuoleen tai -puoliin
- reaktion jälkeen katalysaattori vapautuu seuraavan osallistujaparin käyttöön

Käsitteitä

denaturaatio
eksergoninen reaktio (lämpöä vapautuu, sidoksen muodostuminen)
endergoninen reaktio (lämpöä sitoutuu, siis sidoksen katkaiseminen, sisältyykö muita reaktioita?)
entalpia (lämpösisältö)
entropia (epäjärjestys tai osasten liikkumavapaus)
entsyymi
Gibbsin energia (vapaa energia, mm. reaktioissa käytettävissä oleva)
hydrolyysi (vettä lisättäessä yhdiste hajoaa takaisin lähtöaineikseen, esim. selluloosan pilkkominen glukoosiksi)
katalyytti (reaktion nopeuttaja)
kinetiikka
konsentraatio
mol
mmHg
reaktiiviset kohdat (molekyyleillä)
SI-järjestelmä
sidosenergia (sidoslujuus)
synteesi
tasapainotilan asema (tasapainoasema)
tasapainovakio (lähtöaineiden ja reaktiotuotteiden konsentraatioiden suhde)
termodynamiikka

P.S. Muista kerrata SI-järjestelmän perus-, täydentävät ja johdannaissuureet yksikköineen ja muunnoksineen, SI-järjestelmän ulkopuolisista erityisesti paineen mittauksessa mmHg (elohopeamillimetri)!