Katalyzátor vs enzym
Když se jedna nebo více reaktantů přeměňuje na produkty, mohou procházet různými modifikacemi a energetickými změnami. Chemické vazby v reaktantech se lámou a vytvářejí se nové vazby za vzniku produktů, které jsou zcela odlišné od reaktantů. Tento druh chemické modifikace je známý jako chemické reakce. Molekula musí být aktivována, než může podstoupit reakci. Molekuly s sebou normálně nemají moc energie, jen občas jsou některé molekuly v energetickém stavu, aby podstoupily reakce. Tam, kde jsou dva reaktanty, aby reakce proběhla, musí se reaktanty vzájemně srazit ve správné orientaci. Ačkoli se reaktanty pouze setkávají, většina setkání nevede k reakci. Tato pozorování dala myšlenku mít energetickou bariéru pro reakce.
Co je katalyzátor?
Kalyzátor snižuje energetickou bariéru reakce, čímž urychluje reakci v obou směrech. Katalyzátory lze definovat jako druhy, které zvyšují rychlost reakce, ale po reakci zůstávají nezměněny. Přestože katalyzátor může během reakce změnit svou formu, po skončení reakce se změní zpět na původní formu. Přestože katalyzátor zvyšuje rychlost reakce, neovlivňuje polohu rovnováhy. V nekatalyzované reakci je bariéra aktivační energie vysoká ve srovnání s katalyzovanou reakcí. Aktivace reakce může být vyšší, pokud má přechodový stav velmi nepravděpodobnou konformaci. Katalyzátory mohou snížit tuto energii vázáním molekuly reaktantu v přechodném stavu, který se podobá přechodnému stavu. V tomto případě vazba snižuje energii katalyzující reakci. Kromě toho může katalyzátor vázat dvě reagující molekuly a orientovat je tak, aby se zvýšila jejich šance na reakci. Katalyzátor tedy zvyšuje rychlost snížením entropie působení v reakci. Katalýzu lze kategorizovat jako heterogenní katalýzu a homogenní katalýzu. Pokud jsou katalyzátor a reaktanty ve dvou fázích, pak se říká, že jde o heterogenní katalýzu (např.: pevná katalýza s kapalnými reaktanty). A pokud jsou ve stejné fázi (pevné, kapalné nebo plynné), jde o homogenní katalýzu. Katalyzátory se ve velké míře používají v chemických laboratořích a průmyslových odvětvích ke zvýšení účinnosti reakcí. Většina blokových kovů jako Pt, Pd, Cu je společná pro svou katalytickou aktivitu.
Co je enzym?
Enzymy jsou základní biologické makromolekuly. Jsou to proteinové molekuly, někdy vázané s jinými kovy, koenzymy nebo prostetickými skupinami. Enzymy jsou biologické katalyzátory, které zvyšují rychlost biologických reakcí za velmi mírných podmínek. Normálně potřebují enzymy ke svému fungování velmi specifické podmínky. Například fungují při optimálních teplotách, podmínkách pH atd. Enzymy jsou proteiny, takže když jsou vystaveny vysoké úrovni tepla, koncentracím solí, mechanickým silám, organickým rozpouštědlům a koncentrovaným roztokům kyselin nebo zásad, mají tendenci denaturovat. Dvě vlastnosti, které zjevně činí enzym silným katalyzátorem, jsou:
– Jejich specifičnost vazby substrátu.
– Optimální uspořádání katalytických skupin v aktivním místě enzymu
Jaký je rozdíl mezi Catalyst a Enzyme?
• Enzymy jsou biologické katalyzátory a je o nich známo, že jsou velmi účinné. Způsobují zvýšení rychlosti, které je řádově větší než u nejlepších chemických katalyzátorů.
• Katalyzátory mohou být organické nebo anorganické a enzymy jsou organické katalyzátory.
• Enzymy jsou specifické pro substráty. Ale jiné katalyzátory takové nejsou.
• Pouze malá část enzymu, známého jako aktivní místo, se účastní katalytického procesu, což je odlišuje od ostatních katalyzátorů.
