Legge di azione di massa e teoria di Clark

Quasi tutte le reazioni chimiche sono reversibili.

aA + bB <=> cC + dD

Questo comporta che dai prodotti si possano ottenere i reagenti. Questa situazione si chiama equilibrio dinamico: si può considerare raggiunto quando la velocità di reazione diretta è eguale a quella della reazione inversa. Si chiama “dinamico” perché, anche quando l’equilibrio è raggiunto, le reazioni diretta e inversa continuano ad avvenire, ma senza modificare le concentrazioni delle specie presenti (sempre che non cambino i parametri: pressione, numero di moli dei singoli componenti, temperatura).
Poiché all’equilibrio le concentrazioni dei componenti sono costanti, sarà costante anche un loro rapporto; ciò significa che se si modifica la concentrazione di un componente, automaticamente si modificano le altre in modo che il rapporto generale, Kc, resti costante.
Questo vincolo matematico esprime la legge dell’azione di massa:

aA + bB <=> cC + dD       Kc = [C]c [D]d
[A]a [B]b

Per convenzione si scrivono al numeratore i prodotti della reazione: considerando la reazione inversa, si devono mettere al numeratore A e B, al denominatore C e D. Gli esponenti sono i rispettivi coefficienti stechiometrici.
La costante Kc viene chiamata costante di equilibrio; è una costante termodinamica in quanto dipende solo dalle sostanze in equilibrio e dalla T del sistema; il simbolo “c” è dovuto al fatto che essa è espressa mediante le concentrazioni.
Il valore di Kc è ovviamente costante, ma esso rappresenta la costante di equilibrio solo quando il sistema è effettivamente all’equilibrio; prima del raggiungimento esprime la legge dell’azione di massa.
Queste espressioni dell’azione di massa permettono di calcolare come variano le concentrazioni degli altri componenti del sistema se varia la concentrazione (o la pressione o il numero di moli) di uno di essi (sempre però a T costante).

Clark ha introdotto per primo il concetto di occupazione del recettore ed ha dimostrato che la combinazione farmaco-recettore segue la legge dell’azione di massa, vale a dire che l’intensità dell’effetto biologico è direttamente proporzionale al numero dei recettori occupati e quindi l’effetto massimo del farmaco si avrà con l’occupazione di tutti i recettori (teoria di Clark).

F+R => Effetto biologico

Ariens e Stephenson hanno ampliato la teoria di Clark nel senso che hanno considerato l’interazione di un farmaco con un recettore come un processo bifasico, in cui la prima fase è rappresentata dalla formazione del complesso, la seconda dalla produzione dell’effetto biologico e quindi la precedente
espressione è stata modifica nel modo seguente:

Teoria di Ariens e Stephenson

dove k1 è la costante di associazione, k2 quella di dissociazione del complesso, k3 rappresenta l’efficacia ed E l’effetto biologico.

Articolo creato il 3 marzo 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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