生物動(dòng)力學(xué)作業(yè)(第二次)

1、寇朝衛(wèi) 環(huán)境科學(xué)與工程 答：反應(yīng)機(jī)理為：S+E k 1k-1ESk2E+P P+E k 3k-3 PE根據(jù)恒態(tài)學(xué)說(shuō)ES的增加速率等于其減少速率，得：k1ES=k-1ES+k2ESk1ES=(k-1+k2 )ESES=k1k-1+k2ES根據(jù)恒態(tài)學(xué)說(shuō)PE的增加速率等于其減少速率，得：PE=k3k-3EP根據(jù)恒態(tài)學(xué)說(shuō),E在反應(yīng)過(guò)程中守恒，得：E=E0-ES-PE E0為初始濃度E= E0- k1k-1+k2ES- k3k-3EP = E0-k1k-1+k2S + k3k-3 PE整理得：E=E01+k1k-1+k2S + k3k-3 P由V= k2ES = k2k1k-1+k2ES= k2k1k-

2、1+k2E01+k1k-1+k2S + k3k-3 PS= k2E0S1+k3k-3 Pk-1+k2k1+S令Vm= k2E0,kp=k-3k3,Km=k-1+k2k1;則：V= VmS1+P/kPKm+S=VmSKmp+S(其中Kmp=1+P/kPKm)其V-S圖與無(wú)抑制的情況相比如下：如上圖所示，產(chǎn)物抑制不改變Vm，但其Kmp較Km要大，即最大速度不變但降低其反應(yīng)速率。由Arrhenius基本公式：k(T)=AeERT (1)當(dāng)T為20時(shí)，即293k時(shí)，k(293)=AeE293R (2)(1)/(2)得： k(T)k293=eER(1293-1T)整理得：k(T)=eE293RT(T-2

3、93)k(293) 令=eE293RT,則：k(T)=k(293)(T-293)答：由MM方程：d(S)d(t)=VmSKm+S移項(xiàng)得：KmS+1dS=Vm d(t)兩邊同時(shí)積分：KmS+1dS=0tVm d(t)整理計(jì)算，將Vm、Km代入得：t=28.256min即需要28.3min。答：（1）由反應(yīng)可得S-t實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由作業(yè)一中方法判斷反應(yīng)級(jí)數(shù)，得出S-t表達(dá)式關(guān)系，此時(shí)可以按照反應(yīng)級(jí)數(shù)寫出不同的速度表達(dá)式，可以由v=ksn (n=0,1,2,)，代入不同的S，即可求得k，即得反應(yīng)速度表達(dá)式。（2）可以由上述方法得出S-t關(guān)系式，或直接用數(shù)學(xué)方法擬合得出S-t關(guān)系式，若ds可微，則v=dsdt。（3）如果由原始S-t關(guān)系得不出理想的數(shù)學(xué)關(guān)系，可以盡可能的測(cè)量單位時(shí)間的反應(yīng)底物或產(chǎn)物的濃度或質(zhì)量變化，直接求出一個(gè)個(gè)的單位時(shí)