Activation energy: Kickstarting chemical reactions - Vance Kite

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Переводчик: Евгений К. Редактор: Yulia Kallistratova

Right now, trillions of chemical reactions

Прямо сейчас триллионы химических реакций

are humming away in the cells of your body.

протекают в клетках вашего организма.

You never feel them,

Вы их не чувствуете,

but without these reactions,

но без этих процессов

you wouldn't be alive.

вы бы не прожили и дня.

Unfortunately, each of those reactions needs some help.

Вот только каждой из этих реакций необходимо немного помочь.

You see, most molecules are stable,

Большинство молекул стабильны

they are happy just the way they are.

и очень этому рады.

The atoms in them are all bound-up and friendly with one another

Атомы в них создают крепкие дружеские связи

and would prefer to stay that way.

и хотели бы эти связи сохранить.

Проблема в том, что для запуска химической реакции

The problem is, for a chemical reaction to happen,

the atoms that make up those stable molecules

атомы в составе стабильных молекул

need to break away from their friends

должны бросить своих друзей

and go buddy up with another atom.

и завести новых.

This break-up is where the molecules need a hand.

И именно тут им нужно протянуть руку помощи.

This initial kick-start is known as activation energy.

Им нужен небольшой толчок, по-научному энергия активации.

Она дестабилизирует молекулы

It's used to destabilize the molecule,

to push the bonds between the atoms

и ослабляет молекулярные связи,

to a place where they are ready to break.

чтобы их можно было легко разорвать.

This unstable state is known as the molecule's transition state.

Это нестабильное состояние молекулы называется переходным.

Once a transition state has been achieved,

Достигнув переходного состояния,

the atoms become willing to leave their current molecular friends

атомы легко расстаются со своими товарищами

and go make new friends elsewhere.

и заводят себе новых друзей.

Once they are convinced, it's a piece of cake.

После этого остальное — пара пустяков.

Bonds break,

Связи рвутся,

atoms rearrange,

атомы перестраиваются,

and the rest of the reaction happens automatically.

и дальше процесс протекает самостоятельно.

After that first push, the body doesn't need to put in

После запуска реакции организм не участвует в ней

any more energy to help the reaction along.

и не тратит энергию на поддержание процесса.

Left alone, most of these reactions would be very slow

Без помощи большинство таких реакций протекают медленно,

because it takes quite a while to build up

так как требуется много времени

the activation energy the molecules need to get started.

для накопления энергии активации и запуска процесса.

Enter the enzyme.

Тут нужны ферменты.

Enzymes are proteins that speed up,

Ферменты — это белки́, которые ускоряют,

or catalyze, reactions

или катализируют, реакцию.

by lowering the activation energy.

Они уменьшают энергию активации

They make it easier for the molecule,

и помогают молекулам,

also known as a substrate,

или, иначе, субстрату,

to get to the transition state.

достичь переходного состояния.

You can think of a reaction like a race.

Реакция — как состязание в беге.

Some racers are running along,

Одни бегут в одиночку,

while others have teammates to help them.

другим помогает целая команда.

Meet Sam the Substrate.

Это Сэм Субстрат,

а это его команда «МОДС».

His team is the MODS Squad.

Together, his team is able to get to the finish faster,

Команда поможет ему добраться до финиша быстрее

using less energy.

и затратить меньше энергии.

There are four special enzymes in Sam's team.

В команде Сэма есть четыре специальных фермента.

Each has a different strategy

Каждый по-своему помогает

for lowering the energy it takes to get going

снизить энергию активации

and speeding up the pace to get the MODS to the finish line.

и ускорить процесс, чтобы его команда финишировала раньше.

The "M" stands for "microenvironment".

«М» — это «микросреда».

This enzyme creates a tiny, special environment for the substrate,

Этот фермент создаёт специальную среду для субстрата,

resulting in a faster reaction time.

которая ускоряет реакцию.

He runs ahead of the pack,

«М» бежит первым,

flattening out bumps in the road

расчищает путь

and misting cool water on his team of molecules.

и следит, чтобы никто из команды не страдал от жажды.

"O" is for "orientation".

«О» — это «ориентирование».

Sometimes two molecules must be positioned

Молекулы должны быть правильно сориентированы

just right before they will react.

перед началом реакции.

Like a friend at the finish line,

На финише

the O enzyme provides his molecules

фермент «О» готовит молекулам

with specially shaped spaces

специальные места,

that allow the substrates to interact in just the right way.

которые позволят субстрату взаимодействовать правильным образом.

"D" stands for "direct participation".

«Д» — это «дополнительное воздействие».

Every now and again, a little muscle is needed.

Часто без мышц просто не обойтись.

And when his teammates are struggling to finish the race,

Если его команда совсем выбилась из сил,

Teammate D is there to pick them up

«Д» тут как тут, чтобы помочь им

and carry them over the line.

и перенести их через финишную черту.

Finally, "S" is for "straining bonds".

И наконец, «С» — «сверхнагрузка».

This guy pushes the team

Он заставляет команду

through some serious flexibility exercises:

пройти через серьёзные испытания на гибкость:

splits,

шпагат,

lunges,

выпады,

backbends,

мостик

the works.

и подобное.

Sometimes his substrate teammates

Иногда при таких нагрузках

just need to be stressed and flexed

субстрат может достичь

into their transition state.

переходного состояния.

So that's it.

Ну вот и всё.

Remember that all reactions need energy to get going.

Запомните, для запуска реакций необходима энергия.

This energy is known as the activation energy.

Эта энергия называется энергией активации.

Enzymes lower that activation energy

Ферменты снижают энергию активации

and speed the reaction through team MODS:

и ускоряют реакцию благодаря команде «МОДС»:

microenvironment,

«микросреде»,

orientation,

«ориентированию»,

direct participation,

«дополнительному воздействию»

and straining bonds.

и «сверхнагрузке».