Катализатор против фермента
Когда один или несколько реагентов превращаются в продукты, они могут претерпевать различные модификации и энергетические изменения. Химические связи в реагентах разрываются, и формируются новые связи с образованием продуктов, полностью отличных от реагентов. Этот вид химической модификации известен как химические реакции. Молекула должна быть активирована, прежде чем она сможет вступить в реакцию. Молекулы обычно не имеют с собой много энергии, лишь изредка некоторые молекулы находятся в энергетическом состоянии, чтобы вступать в реакции. Там, где есть два реагента, чтобы произошла реакция, реагенты должны столкнуться друг с другом в правильной ориентации. Хотя реагенты просто сталкиваются друг с другом, большинство столкновений не приводит к реакции. Эти наблюдения натолкнули на мысль о существовании энергетического барьера для реакций.
Что такое Catalyst?
Катализатор снижает энергетический барьер реакции, тем самым ускоряя реакцию в любом направлении. Катализаторы можно определить как частицы, которые увеличивают скорость реакции, но остаются неизменными после реакции. Хотя катализатор может изменить свою форму во время реакции, он возвращается к исходной форме, когда реакция заканчивается. Хотя катализатор увеличивает скорость реакции, он не влияет на положение равновесия. В некаталитической реакции энергетический барьер активации выше, чем в катализируемой. Активация реакции может быть выше, если переходное состояние имеет очень маловероятную конформацию. Катализаторы могут уменьшить эту энергию, связывая молекулу реагента в промежуточном состоянии, которое напоминает переходное состояние. В этом случае связывание снижает энергию, катализирующую реакцию. Более того, катализатор может связывать две реагирующие молекулы и ориентировать их, чтобы увеличить их шансы на реакцию. Таким образом, катализатор увеличивает скорость за счет снижения энтропии действия в реакции. Катализ можно разделить на гетерогенный катализ и гомогенный катализ. Если катализатор и реагенты находятся в двух фазах, то говорят, что это гетерогенный катализ (например, твердый катализ с жидкими реагентами). А если они находятся в одной фазе (твердой, жидкой или газообразной), то это гомогенный катализ. Катализаторы широко используются в химических лабораториях и промышленности для повышения эффективности реакций. Большинство металлов d-блока, таких как Pt, Pd, Cu, известны своей каталитической активностью.
Что такое фермент?
Ферменты являются важными биологическими макромолекулами. Это белковые молекулы, иногда связанные с другими металлами, коферментами или простетическими группами. Ферменты - это биологические катализаторы, увеличивающие скорость биологических реакций в очень мягких условиях. Обычно ферменты нуждаются в очень специфических условиях для функционирования. Например, они функционируют при оптимальных температурах, условиях pH и т. д. Ферменты представляют собой белки, поэтому при воздействии высоких температур, концентрации солей, механических воздействий, органических растворителей и концентрированных растворов кислот или оснований они имеют тенденцию к денатурации. Два свойства, которые, по-видимому, делают фермент мощным катализатором:
– Их специфичность связывания субстрата.
– Оптимальное расположение каталитических групп в активном центре фермента
В чем разница между Catalyst и Enzyme?
• Ферменты являются биологическими катализаторами, и известно, что они очень эффективны. Они вызывают повышение скорости, которое на несколько порядков больше, чем у лучших химических катализаторов.
• Катализаторы могут быть как органическими, так и неорганическими, а ферменты являются органическими катализаторами.
• Ферменты специфичны для субстратов. А вот другие катализаторы не такие.
• Только небольшая часть фермента, известная как активный центр, участвует в каталитическом процессе, что отличает их от других катализаторов.
