Catalyst vs Enzyme
Kada se jedan ili više reaktanata pretvaraju u proizvode, oni mogu proći kroz različite modifikacije i energetske promjene. Hemijske veze u reaktantima se raskidaju i stvaraju se nove veze za stvaranje proizvoda, koji su potpuno drugačiji od reaktanata. Ova vrsta hemijske modifikacije je poznata kao hemijske reakcije. Molekul se mora aktivirati prije nego što može podvrgnuti reakciji. Molekuli obično nemaju mnogo energije sa sobom, samo su povremeno neki molekuli u energetskom stanju, da bi prošli reakcije. Tamo gdje postoje dva reaktanta, da bi se reakcija dogodila, reaktanti se moraju sudarati jedan s drugim u pravilnoj orijentaciji. Iako se reaktanti samo susreću jedan s drugim, većina susreta ne dovodi do reakcije. Ova zapažanja su dala ideju o postojanju energetske barijere za reakcije.
Šta je Catalyst?
Katalizator snižava energetsku barijeru za reakciju, čineći time da reakcija ide brže u oba smjera. Katalizatori se mogu definirati kao vrste, koje povećavaju brzinu reakcije, ali ostaju nepromijenjene nakon reakcije. Iako katalizator može promijeniti svoj oblik tokom reakcije, on se vraća u prvobitni oblik kada se reakcija završi. Iako katalizator povećava brzinu reakcije, on ne utječe na položaj ravnoteže. U nekataliziranoj reakciji, energetska barijera aktivacije je visoka u usporedbi s kataliziranom reakcijom. Aktivacija reakcije može biti veća ako prijelazno stanje ima vrlo nevjerovatnu konformaciju. Katalizatori mogu smanjiti ovu energiju vezivanjem molekula reaktanta u međustanje koje liči na prijelazno stanje. U ovom slučaju, vezivanje smanjuje energiju koja katalizuje reakciju. Štoviše, katalizator može vezati dvije reagirajuće molekule i usmjeriti ih kako bi povećale njihove šanse za reakciju. Dakle, katalizator povećava brzinu snižavanjem entropije djelovanja u reakciji. Kataliza se može kategorizirati kao heterogena kataliza i homogena kataliza. Ako su katalizator i reaktanti u dvije faze, onda se kaže da je to heterogena kataliza (npr. čvrsta kataliza s tekućim reaktantima). A ako su u istoj fazi (čvrsta, tečna ili gasovita), radi se o homogenoj katalizi. Katalizatori se uglavnom koriste u hemijskim laboratorijama i industrijama, kako bi se povećala efikasnost reakcija. Većina d blok metala kao što su Pt, Pd, Cu su uobičajeni zbog svoje katalitičke aktivnosti.
Šta je enzim?
Enzimi su esencijalne biološke makromolekule. Oni su proteinski molekuli, ponekad vezani za druge metale, koenzime ili prostetske grupe. Enzimi su biološki katalizatori, koji povećavaju brzinu bioloških reakcija u vrlo blagim uvjetima. Normalno, enzimima su potrebni vrlo specifični uslovi da bi funkcionisali. Na primjer, funkcionišu pri optimalnim temperaturama, pH uslovima itd. Enzimi su proteini, pa kada su podvrgnuti visokom nivou toplote, koncentracijama soli, mehaničkim silama, organskim rastvaračima i koncentrovanim rastvorima kiselina ili baza, oni imaju tendenciju denaturizacije. Dva svojstva koja naizgled čine enzim moćnim katalizatorom su:
– Njihova specifičnost vezivanja supstrata.
– Optimalni raspored katalitičkih grupa u aktivnom mjestu enzima
Koja je razlika između katalizatora i enzima?
• Enzimi su biološki katalizatori i poznato je da su vrlo efikasni. Oni uzrokuju poboljšanja brzine, koja su redovima veličine veća od onih kod najboljih hemijskih katalizatora.
• Katalizatori mogu biti organski ili neorganski, a enzimi su organski katalizatori.
• Enzimi su specifični za supstrate. Ali drugi katalizatori nisu takvi.
• Samo mali dio enzima, poznat kao aktivno mjesto, učestvuje u katalitičkom procesu, što ih razlikuje od drugih katalizatora.
