Catalizzatore vs Enzima
Quando uno o più reagenti si stanno convertendo in prodotti, possono subire diverse modifiche e cambiamenti di energia. I legami chimici nei reagenti si stanno rompendo e si stanno formando nuovi legami per generare prodotti, che sono totalmente diversi dai reagenti. Questo tipo di modificazione chimica è noto come reazioni chimiche. Una molecola deve essere attivata prima che possano subire una reazione. Le molecole normalmente non hanno molta energia con loro, solo occasionalmente alcune molecole sono in uno stato energetico, per subire reazioni. Dove ci sono due reagenti, affinché la reazione avvenga, i reagenti devono entrare in collisione tra loro nell'orientamento corretto. Sebbene i reagenti si incontrino semplicemente l'un l' altro, la maggior parte degli incontri non porta a una reazione. Queste osservazioni hanno dato l'idea di avere una barriera energetica alle reazioni.
Cos'è Catalyst?
Un catalizzatore abbassa la barriera energetica a una reazione, facendo in modo che la reazione vada più velocemente in entrambe le direzioni. I catalizzatori possono essere definiti come specie, che aumentano la velocità di una reazione, ma rimangono in alterate dopo una reazione. Sebbene il catalizzatore possa cambiare forma durante una reazione, torna alla forma originale al termine della reazione. Sebbene un catalizzatore aumenti la velocità di una reazione, non influisce sulla posizione di equilibrio. In una reazione non catalizzata, la barriera energetica di attivazione è alta rispetto a una reazione catalizzata. L'attivazione di una reazione può essere maggiore se lo stato di transizione ha una conformazione molto improbabile. I catalizzatori possono ridurre questa energia legando la molecola del reagente in uno stato intermedio che ricorda lo stato di transizione. In questo caso, il legame riduce l'energia catalizzando la reazione. Inoltre, il catalizzatore può legare due molecole che reagiscono e orientarle per aumentare le loro possibilità di reazione. Pertanto, il catalizzatore aumenta la velocità abbassando l'entropia di azione nella reazione. La catalisi può essere classificata come catalisi eterogenea e catalisi omogenea. Se il catalizzatore e i reagenti sono in due fasi, allora si dice che sia una catalisi eterogenea (es: catalisi solida con reagenti liquidi). E se sono nella stessa fase (solida, liquida o gassosa), è una catalisi omogenea. I catalizzatori sono ampiamente utilizzati nei laboratori e nelle industrie chimiche, per aumentare l'efficienza delle reazioni. La maggior parte dei metalli del blocco d come Pt, Pd, Cu sono comuni per la loro attività catalitica.
Cos'è l'enzima?
Gli enzimi sono macromolecole biologiche essenziali. Sono molecole proteiche, a volte legate con altri metalli, coenzimi o gruppi protesici. Gli enzimi sono i catalizzatori biologici, che aumentano la velocità delle reazioni biologiche in condizioni molto miti. Normalmente gli enzimi necessitano di condizioni molto specifiche per funzionare. Ad esempio, funzionano a temperature ottimali, condizioni di pH ecc. Gli enzimi sono proteine, quindi quando sono soggetti a livelli elevati di calore, concentrazioni saline, forze meccaniche, solventi organici e soluzioni acide o basiche concentrate, tendono a denaturizzare. Due proprietà che apparentemente rendono un enzima un potente catalizzatore sono:
– La loro specificità di legame del substrato.
– Disposizione ottimale dei gruppi catalitici in un sito attivo dell'enzima
Qual è la differenza tra catalizzatore ed enzima?
• Gli enzimi sono catalizzatori biologici e sono noti per essere molto efficienti. Provocano aumenti di velocità, che sono nell'ordine di grandezza maggiori di quelli dei migliori catalizzatori chimici.
• I catalizzatori possono essere organici o inorganici e gli enzimi sono catalizzatori organici.
• Gli enzimi sono specifici per i substrati. Ma altri catalizzatori non sono così.
• Solo una piccola porzione di un enzima, noto come sito attivo partecipa al processo catalitico, che li differenzia dagli altri catalizzatori.
