Katalizatoriaus ir fermento skirtumas

Katalizatorius prieš fermentą
 

Kai vienas ar keli reagentai virsta produktais, jie gali patirti skirtingas modifikacijas ir energijos pokyčius. Cheminės jungtys reagentuose nutrūksta ir susidaro naujos jungtys, kad susidarytų produktai, kurie visiškai skiriasi nuo reagentų. Ši cheminė modifikacija yra žinoma kaip cheminės reakcijos. Molekulė turi būti suaktyvinta prieš joms vykstant reakcijai. Paprastai molekulės neturi daug energijos, tik kartais kai kurios molekulės būna energetinėje būsenoje, kad galėtų patirti reakcijas. Jei yra du reagentai, kad įvyktų reakcija, reagentai turi tinkamai susidurti vienas su kitu. Nors reagentai tiesiog susiduria vienas su kitu, dauguma jų nesukelia reakcijos. Šie pastebėjimai davė idėją, kad turėtų energetinį barjerą reakcijoms.

Kas yra katalizatorius?

Katalizatorius sumažina energetinį barjerą reakcijai, todėl reakcija vyksta greičiau bet kuria kryptimi. Katalizatorius galima apibūdinti kaip rūšis, kurios padidina reakcijos greitį, tačiau po reakcijos lieka nepakitusios. Nors katalizatorius gali pakeisti savo formą reakcijos metu, reakcijai pasibaigus, jis pasikeičia į pradinę formą. Nors katalizatorius padidina reakcijos greitį, jis neturi įtakos pusiausvyros padėčiai. Nekatalizuotos reakcijos metu aktyvacijos energijos barjeras yra didelis, palyginti su katalizuojama reakcija. Reakcijos suaktyvinimas gali būti didesnis, jei pereinamojo laikotarpio būsena yra labai neįtikėtina. Katalizatoriai gali sumažinti šią energiją, jungdami reagentų molekulę tokioje tarpinėje būsenoje, kuri primena pereinamąją būseną. Tokiu atveju rišimas sumažina reakciją katalizuojančią energiją. Be to, katalizatorius gali surišti dvi reaguojančias molekules ir jas orientuoti, kad padidėtų jų reakcijos galimybė. Taigi katalizatorius padidina greitį sumažindamas reakcijos entropiją. Katalizę galima suskirstyti į nevienalytę ir vienalytę katalizę. Jei katalizatorius ir reagentai yra dviejų fazių, tada sakoma, kad tai yra nevienalytė katalizė (pvz .: kieta katalizė su skystais reagentais). Ir jei jie yra toje pačioje fazėje (kieta, skysta ar dujinė), tai yra vienalytė katalizė. Katalizatoriai dažniausiai naudojami chemijos laboratorijose ir pramonėje, siekiant padidinti reakcijų efektyvumą. Daugelis d-blokų metalų, tokių kaip Pt, Pd, Cu, yra būdingi kataliziniam aktyvumui.

Kas yra fermentas?

Fermentai yra būtinos biologinės makromolekulės. Jie yra baltymų molekulės, kartais surištos su kitais metalais, kofermentais ar protezavimo grupėmis. Fermentai yra biologiniai katalizatoriai, kurie padidina biologinių reakcijų greitį labai švelniomis sąlygomis. Paprastai fermentams veikti reikia labai specifinių sąlygų. Pavyzdžiui, jie veikia esant optimaliai temperatūrai, pH sąlygoms ir pan. Fermentai yra baltymai, todėl, veikiami aukšto lygio šilumos, druskos koncentracijos, mechaninių jėgų, organinių tirpiklių ir koncentruotos rūgšties ar bazės tirpalų, jie linkę denatūruoti. Dvi savybės, kurios, matyt, daro fermentą galingu katalizatoriumi:

- Jų substrato rišimo specifika.

- Optimalus katalizinių grupių išdėstymas aktyviojoje fermento vietoje