Diferența dintre catalizator și enzimă
Share
Diferența principală - catalizator vs enzimă
Catalizatorul și enzima sunt două substanțe care măresc rata unei reacții fără a fi modificate prin reacție. Există două tipuri de catalizatori ca enzime și catalizatori anorganici. Enzimele sunt un tip de catalizatori biologici. principala diferență între catalizator și enzima este asta catalizator este o substanță care crește rata unei reacții chimice, în timp ce enzima este o proteină globulară care poate crește rata reacțiilor biochimice. Catalizatorii anorganici includ ioni minerali sau molecule mici. În contrast, enzimele sunt macromolecule complexe cu structuri 3D. Enzimele sunt specifice și lucrează în condiții ușoare.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este un catalizator
- Definiție, Caracteristici, Exemple
2. Ce este o enzimă
- Definiție, Caracteristici, Exemple
3. Care sunt asemănările dintre catalizator și enzimă
- Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre catalizator și enzimă
- Compararea diferențelor cheie
Termeni cheie: Energie de activare, Reacții biologice, Catalizator, Reacții chimice, Cofactori, Enzime, Catalizatori anorganici, pH, Rata de reacție, Temperatură
Ce este un catalizator
Un catalizator este o substanță care permite reacțiile chimice să aibă loc fie într-un ritm mai rapid, fie în condiții diferite. În mod tipic, pentru o reacție este necesară o cantitate foarte mică de catalizatori. În general, catalizatorii scad energia de activare a unei reacții prin introducerea unei căi alternative la reacție. Catalizatorii reacționează cu substratul pentru a forma un intermediar temporar la o stare de energie scăzută. Cele două tipuri de catalizatori sunt catalizatorii anorganici și enzimele. Efectul unui catalizator asupra energiei de activare a unei reacții este prezentat în figura 1.
Figura 1: Efectul unui catalizator asupra energiei de activare a unei reacții
Catalizatori anorganici
Catalizatorii anorganici pot fi fie un metal de tranziție, fie un oxid de metal de tranziție. Metalele de tranziție constau într-o specificitate largă. Acestea oferă o suprafață convenabilă pentru suprafața reacției chimice care are loc în diferite căi. Această rută diferită micșorează energia de activare a reacției chimice. Catalizatorii metalici sunt în general utilizați ca pulberi fine cu o suprafață mai mare. Catalizatorii anorganici pot fi clasificați pe baza naturii substanței ca catalizatori omogeni și catalizatori heterogeni.
Figura 2: Oxid de vanadiu (V)
Catalizatorii omogeni sunt în aceeași fază cu substratul său. De exemplu, substraturile în fază gazoasă sunt catalizate de catalizatori în fază gazoasă. Catalizatorii heterogeni nu sunt în aceeași fază ca și substraturile. De exemplu, fierul este un metal folosit pentru a produce amoniac din azot și hidrogen. Platina este utilizată pentru producerea acidului azotic din amoniac. Oxidul de vanadiu (V) este utilizat pentru a produce acid sulfuric. Pudra de oxid de vanadiu (V) este prezentată în figura 2.
Ce este o enzimă
O enzimă este o macromolecule biologică produsă de organisme vii pentru a cataliza reacția biochimică din interiorul celulei la temperaturi corporale. Funcția unei enzime este indispensabilă pentru menținerea vieții. Toată reacția biochimică care apare în organismele vii depinde de catalizatori. Până în prezent, acțiunea a aproximativ 4.000 de enzime este bine cunoscută. Enzimele acționează în condiții ușoare, cum ar fi temperatura corpului și pH-ul. Acestea catalizează reacțiile de construire și defalcare a materialelor din interiorul organismelor vii. Funcția enzimelor este foarte specifică. Majoritatea enzimelor sunt alcătuite din proteine globulare cu greutăți moleculare ridicate. Proteinele globulare sunt rearanjate în complexe cu mai multe proteine. Unele enzime necesită asistența cofactorilor pentru acțiunea lor. Cofactorii sunt ioni anorganici, cum ar fi Mg2+, Fe2+, Zn2+, și Mn2+ sau mici molecule organice numite co-enzime. Enzima poate fi inhibată sau activată prin legarea cofactorilor de enzima.
Figura 3: Enzima de glucozidază
Enzimele sunt clasificate în șase tipuri pe baza tipului de reacție pe care l-au catalizat. Acestea sunt oxidoreductaze, transferaze, lizate, hidrolaze, ligaze și izomeraze. Enzima glicozidază, care transformă maltoza în două molecule de glucoză, este prezentată în figura 3.
Asemănări între catalizator și enzimă
- Atât catalizatorul, cât și enzima cresc viteza unei reacții chimice prin scăderea energiei de activare.
- Atât catalizatorul, cât și enzima nu se modifică prin reacție.
- Atât catalizatorul cât și enzimele se leagă temporar de substraturile lor.
- Rata reacțiilor în față și înapoi este crescută de catalizatori și enzime.
- Atât catalizatorul cât și enzima nu au niciun efect asupra constantei de echilibru a reacției.
Diferența dintre catalizator și enzimă
Definiție
Catalizator: Un catalizator este o substanță care mărește viteza unei reacții chimice, fără a suferi modificări chimice permanente.
Enzimă: O enzimă este o moleculă biologică produsă de organisme vii, care catalizează o reacție biochimică specifică la temperaturi corporale.
Corelație
Catalizator: Catalizatorul poate fi fie catalizatori anorganici, fie enzime.
Enzimă: Enzimele sunt un tip de catalizator.
Tip
Catalizator: Catalizatorii anorganici sunt ionii minerali sau molecule mici.
Enzimă: Enzimele sunt proteine globulare.
Diferența de mărime
Catalizator: Catalizatorii anorganici sunt de dimensiuni similare cu moleculele de substrat.
Enzimă: Enzimele sunt mult mai mari decât moleculele de substrat.
Greutate moleculară
Catalizator: Catalizatorii anorganici au o greutate moleculară mică.
Enzimă: Enzimele au o greutate moleculară mare.
Acțiune
Catalizator: Catalizatorii anorganici acționează asupra reacțiilor fizice.
Enzimă: Enzimele acționează asupra reacțiilor biochimice.
Eficienţă
Catalizator: Catalizatorii anorganici sunt mai puțin eficienți.
Enzimă: Enzimele sunt foarte eficiente.
Specificitate
Catalizator: Catalizatorii anorganici pot crește rata unui set divers de reacții.
Enzimă: Enzimele pot crește numai rata unei reacții specifice.
Molecule de reglementare
Catalizator: Funcția de catalizatori anorganici nu este controlată de moleculele de regulator.
Enzimă: Funcția enzimelor poate fi reglată prin legarea moleculelor de regulator cu enzima.
Temperatura
Catalizator: Catalizatorii anorganici funcționează la temperaturi ridicate. Ele nu sunt sensibile la schimbări de temperatură mici.
Enzimă: Enzimele funcționează la o anumită temperatură. La temperaturi scăzute, ele sunt inactive, iar la temperaturi ridicate, se denaturează.
pH
Catalizator: Catalizatorii anorganici nu sunt sensibili la mici modificări ale pH-ului.
enzime: Enzimele funcționează numai la un anumit interval de pH.
Presiune
Catalizator: În mod tipic, catalizatorii anorganici funcționează la presiune înaltă.
Enzimă: Enzimele funcționează la presiune normală.
Proteinele otrăvitoare
Catalizator: Proteinele nu au efect asupra catalizatorilor anorganici.
enzime: Enzimele pot fi otrăvite de otrăvurile proteice.
Radiații cu valuri scurte
Catalizator: Radiațiile cu unde scurte nu au nici o influență asupra catalizatorilor anorganici.
enzime: Enzimele pot fi denaturate prin radiații cu unde scurte.
Exemple
Catalizator: Oxidul de vanadiu (V), fierul și platina sunt exemple de catalizatori anorganici.
Enzimă: Amilaza, lipaza, glucoza-6-fosfatază, alcool dehidrogenază și aminotransferaze sunt exemple de enzime.
Concluzie
Catalizatorul și enzima sunt substanțe care măresc rata unei reacții chimice prin scăderea energiei de activare. Cu toate acestea, acestea nu sunt afectate sau modificate de reacție. Catalizatorii pot fi fie catalizatori anorganici, fie enzime. Catalizatorii anorganici sunt ionii metalici sau molecule mici, care catalizează reacțiile chimice din organismele vii. Enzimele sunt macromolecule biologice, care catalizează reacțiile biochimice specifice în interiorul organismelor vii. Enzimele funcționează numai în condiții ușoare. Principala diferență între catalizator și enzimă este forma catalizatorilor, a substraturilor și modul lor de reacție catalizator.
Referinţă:
1. "Ce este un catalizator?" Școala de chimie, disponibilă aici. Accesat 18 august 2017.
2. "Ce este o enzimă?" Despre enzime AMANO, disponibil aici. Accesat 18 august 2017.
3. Phillips, Theresa. "Definirea structurii și funcției enzimei" Balanța, disponibilă aici. Accesat 18 august 2017.
Datorită fotografiei:
1. "CatalysisScheme" de Nici un autor care poate fi citit de mașină. Smokefoot presupune. Activitate proprie asumată (pe baza cererilor de copyright) (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons
2. "Pudră de pentoxid de vanadiu" de W. Oelen - (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
3. "Enzima glucozidazică" de Thomas Shafee - Lucrări proprii (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
