Катализатор vs Фермент
Бир же бир нече реагенттер продукцияга айланганда, алар ар кандай модификациялардан жана энергиялык өзгөрүүлөрдөн өтүшү мүмкүн. Реагенттердеги химиялык байланыштар үзүлүп, реагенттерден такыр башкача болгон өнүмдөрдү пайда кылуу үчүн жаңы байланыштар пайда болууда. Мындай химиялык өзгөртүү химиялык реакциялар деп аталат. Молекула реакцияга кириши үчүн активдештирилиши керек. Молекулалар, адатта, алар менен көп энергияга ээ эмес, кээде гана кээ бир молекулалар реакцияга дуушар болуу үчүн энергетикалык абалда болот. Эки реагент бар жерде, реакция болушу үчүн, реактивдер бири-бири менен туура ориентацияда кагылышы керек. Реактивдер жөн эле бири-бири менен кездешсе да, көпчүлүк жолугушуулар реакцияга алып келбейт. Бул байкоолор реакциялар үчүн энергетикалык тоскоолдукка ээ болуу идеясын берди.
Катализатор деген эмне?
Катализатор реакциянын энергетикалык тосмосун төмөндөтүп, ошону менен реакциянын эки тарапка тең ылдамдыгын камсыздайт. Катализаторлорду түр катары аныктоого болот, ал реакциянын ылдамдыгын жогорулатат, бирок реакциядан кийин өзгөрүүсүз калат. Катализатор реакция учурунда формасын өзгөртө алса да, реакция аяктагандан кийин кайра баштапкы абалына келет. Катализатор реакциянын ылдамдыгын жогорулатканы менен тең салмактуулук абалына таасир этпейт. Катализденбеген реакцияда активдештирүү энергиясы барьери катализделген реакцияга салыштырмалуу жогору. Реакциянын активдешүүсү, эгерде өткөөл абал өтө мүмкүн эмес конформацияга ээ болсо, жогору болушу мүмкүн. Катализаторлор бул энергияны реагенттин молекуласын өткөөл абалга окшош ортоңку абалда байланыштырып, азайта алышат. Бул учурда, байланыш реакцияны катализдөөчү энергияны азайтат. Мындан тышкары, катализатор эки реакцияга кирген молекуланы байланыштыра алат жана аларды реакцияга алуу мүмкүнчүлүгүн жогорулатууга багыттай алат. Ошентип, катализатор реакциянын энтропиясын төмөндөтүү аркылуу ылдамдыкты жогорулатат. Катализди гетерогендүү катализ жана гомогендүү катализ деп бөлүүгө болот. Эгерде катализатор жана реакцияга кирүүчү заттар эки фазада болсо, анда ал гетерогендүү катализ деп аталат (мисалы: суюк реагенттер менен катуу катализ). Ал эми алар бир фазада болсо (катуу, суюк же газ), бул бир тектүү катализ. Катализаторлор химиялык лабораторияларда жана өндүрүштө реакциялардын эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн кеңири колдонулат. Pt, Pd, Cu сыяктуу d блок металлдарынын көбү каталитикалык активдүүлүгү үчүн жалпы болуп саналат.
Фермент деген эмне?
Ферменттер маанилүү биологиялык макромолекулалар. Алар белок молекулалары, кээде башка металлдар, ко-энзимдер же протездик топтор менен байланышкан. Ферменттер биологиялык катализаторлор болуп саналат, алар өтө жумшак шарттарда биологиялык реакциялардын ылдамдыгын жогорулатат. Адатта ферменттердин иштеши үчүн өзгөчө шарттар керек. Мисалы, алар оптималдуу температурада, рН шарттарында иштейт. Ферментти күчтүү катализатор кылган эки касиет:
– Алардын субстрат менен байланышуу өзгөчөлүгү.
– Ферменттин активдүү аймагында каталитикалык топтордун оптималдуу жайгашуусу
Катализатор менен ферменттин ортосунда кандай айырма бар?
• Ферменттер биологиялык катализаторлор жана алар абдан эффективдүү экени белгилүү. Алар эң мыкты химиялык катализаторлордон чоңураак даражада ылдамдыкты жогорулатат.
• Катализаторлор органикалык же органикалык эмес болушу мүмкүн, ал эми ферменттер органикалык катализаторлор.
• Ферменттер субстраттар үчүн өзгөчө. Бирок башка катализаторлор андай эмес.
• Активдүү аймак деп аталган ферменттин аз гана бөлүгү каталитикалык процесске катышып, аларды башка катализаторлордон айырмалап турат.
