ЧАСТЬ I - "Формальная кинетика"

1. Скорость химической реакции. Основной закон формальной кинетики. Простые и сложные реакции. Порядок и молекулярность реакции. Кинетика простых реакций первого, второго и третьего порядков. Методы определения порядка реакции.
2. Метод стационарных концентраций в анализе сложных химических реакций.
3. Зависимость скорости химической реакции от температуры. Температурный коэффициент Вант-Гоффа. Формула Аррениуса. Энергия активации.
4. Элементы теории столкновений.
5. Теория абсолютных скоростей реакций (теория активированного комплекса). Профиль потенциальной энергии. Движение вдоль координаты реакции. Состояние активированного комплекса. Основное уравнение теории активированного комплекса для моно-, би- и тримолекулярных реакций. Коэффициент неадиабатичности. Ограниченность теории АК.
6. Элементы теории цепных реакций. Основные стадии. Неразветвленные и разветвленные реакции. Линейный и квадратичный обрыв цепи. Обрыв на стенках: кинетическая и диффузионная области в кинетике цепных реакций. Метод полустационарных концентраций в анализе реакций цепного воспламенения. Вырожденное разветвление. Цепные реакции в присутствии ингибитора. Цепные реакции в биологии. Перекисное окисление липидов. Примеры ингибиторов. Каталаза и супероксиддисмутаза.
7. Анализ нестационарных режимов в сложных химических реакциях методами нелинейной динамики. Обезразмеривание кинетических моделей. Фазовые портреты. Особые точки и их устойчивость. Брюсселятор как простейшая кинетическая модель реакции Белоусова-Жаботинского.

ЧАСТЬ II - "Ферментативная кинетика"

1. Простейшие модели ферментативных реакций. Фермент-субстратный комплекс. Схема и уравнение Михаэлиса-Ментен. Константа Михаэлиса. Анаморфозы. Выход на стационар.
2. Молекулярные механизмы регуляции ферментативной активности. Аллостерические эффекты. Модели Хилла, Адайра, Кошланда, Моно-Уаймена-Шанже.
3. Элементы теории графов. Использование графов для анализа кинетических схем. Кинетика многосубстратных реакций (основные схемы).
4. Многостадийные ферментативные реакции. Приближение квазиравновесных стадий. Метод диаграмм. Анализ схем с "быстрыми" стадиями.
5. Влияние эффекторов на скорость биохимических реакций. Ингибиторы и активаторы. Схема Боттса-Моралеса. Различные типы ингибирования. Ингибирование субстратом. Координаты Диксона.
6. Основные механизмы инактивации ферментов.
7. Влияние pH на скорость биохимических реакций.
8. Предстационарная кинетика ферментативных реакций. Анализ предстационарных режимов с использованием преобразования Лапласа (метод z-ветвей).
9. Кинетика реакций в полиферментных системах. Лимитирующие стадии. Сопряженные реакции.
10. Кинетика реакций с медленными релаксационными стадиями. Модель Дещеревского.
11. Ферментативные реакции в открытых системах.
12. Физика элементарного акта ферментативного катализа. Анализ существующих моделей.
13. Кинетический анализ некоторых биохимических реакций: реакции с участием сериновых протеиназ (alfa-химотрипсин); пиридоксалевый катализ.
Составитель: к.ф.-м.н. Иванов П.С.