catalizator vs enzimă
Când unul sau mai mulți reactanți se transformă în produse, aceștia pot trece prin diferite modificări și schimbări de energie. Legăturile chimice din reactanți se rup și se formează noi legături pentru a genera produse, care sunt total diferiți de reactanți. Acest tip de modificare chimică este cunoscut sub numele de reacții chimice. O moleculă trebuie să fie activată înainte de a putea suferi o reacție. Moleculele în mod normal nu au multă energie cu ele, doar ocazional unele molecule sunt în stare energetică, pentru a suferi reacții. Acolo unde există doi reactanți, pentru ca reacția să aibă loc, reactanții trebuie să se ciocnească unul cu celăl alt în orientarea corectă. Deși reactanții doar se întâlnesc unul pe altul, majoritatea întâlnirilor nu duc la o reacție. Aceste observații au dat ideea de a avea o barieră energetică în calea reacțiilor.
Ce este Catalyst?
Un catalizator coboară bariera energetică în fața unei reacții, făcând astfel reacția să meargă mai rapid în ambele direcții. Catalizatorii pot fi definiți ca specii, care măresc viteza unei reacții, dar rămân ne alterate după o reacție. Deși catalizatorul își poate schimba forma în timpul unei reacții, acesta revine la forma originală când reacția se termină. Deși un catalizator crește viteza unei reacții, nu afectează poziția de echilibru. Într-o reacție necatalizată, bariera energetică de activare este ridicată în comparație cu o reacție catalizată. Activarea unei reacții poate fi mai mare dacă starea de tranziție are o conformație foarte improbabilă. Catalizatorii pot reduce această energie prin legarea moleculei de reactant într-o stare intermediară care seamănă cu starea de tranziție. În acest caz, legarea scade energia care catalizează reacția. Mai mult, catalizatorul poate lega două molecule care reacţionează şi le poate orienta pentru a le creşte şansele de a reacţiona. Astfel, catalizatorul crește viteza prin scăderea entropiei de acțiune în reacție. Cataliza poate fi clasificată ca cataliză eterogenă și cataliză omogenă. Dacă catalizatorul și reactanții sunt în două faze, atunci se spune că este o cataliză eterogenă (de exemplu: cataliza solidă cu reactanți lichizi). Și dacă sunt în aceeași fază (solid, lichid sau gaz), este o cataliză omogenă. Catalizatorii sunt folosiți în mare măsură în laboratoarele și industriile chimice, pentru a crește eficiența reacțiilor. Majoritatea metalelor bloc d ca Pt, Pd, Cu sunt comune pentru activitatea lor catalitică.
Ce este enzima?
Enzimele sunt macromolecule biologice esențiale. Sunt molecule proteice, uneori legate de alte metale, coenzime sau grupări protetice. Enzimele sunt catalizatorii biologici, care măresc rata reacțiilor biologice în condiții foarte blânde. În mod normal, enzimele au nevoie de condiții foarte specifice pentru a funcționa. De exemplu, ele funcționează la temperaturi optime, condiții de pH etc. Enzimele sunt proteine, așa că atunci când sunt supuse la un nivel ridicat de căldură, concentrații de sare, forțe mecanice, solvenți organici și soluții concentrate de acid sau bază, ele tind să se denatureze. Două proprietăți care aparent fac din enzimă un catalizator puternic sunt:
– Specificul lor de legare a substratului.
– Dispunerea optimă a grupărilor catalitice într-un loc activ al enzimei
Care este diferența dintre catalizator și enzimă?
• Enzimele sunt catalizatori biologici și se știe că sunt foarte eficiente. Acestea provoacă îmbunătățiri ale ratei, care sunt cu ordine de mărime mai mari decât cele ale celor mai buni catalizatori chimici.
• Catalizatorii pot fi fie organici, fie anorganici, iar enzimele sunt catalizatori organici.
• Enzimele sunt specifice substraturilor. Dar alți catalizatori nu sunt așa.
• Doar o mică parte a unei enzime, cunoscută sub numele de situs activ, participă la procesul catalitic, care îi diferențiază de alți catalizatori.
