Unterschied zwischen Katalysator und Enzym

Katalysator gegen Enzym

Wenn ein oder mehrere Reaktanten in Produkte umwandeln, können sie verschiedene Modifikationen und Energiewechsel durchlaufen. Die chemischen Bindungen in den Reaktanten brechen, und neue Bindungen bilden sich, um Produkte zu erzeugen, die sich völlig von den Reaktanten unterscheiden. Diese Art der chemischen Modifikation ist als chemische Reaktion bekannt. Ein Molekül muss aktiviert werden, bevor es reagieren kann. Moleküle haben normalerweise nicht viel Energie, nur gelegentlich befinden sich einige Moleküle in einem energetischen Zustand, um Reaktionen auszulösen. Wenn zwei Reaktionsteilnehmer vorhanden sind, müssen die Reaktionsteilnehmer in der richtigen Orientierung miteinander kollidieren. Obwohl Reaktanten einander begegnen, führen die meisten Begegnungen nicht zu einer Reaktion. Diese Beobachtungen haben die Idee einer Energiesperre für Reaktionen gegeben.

Was ist Catalyst?

Ein Katalysator senkt die Energiebarriere für eine Reaktion, wodurch die Reaktion in beiden Richtungen schneller wird. Katalysatoren können als Spezies definiert werden, was die Geschwindigkeit einer Reaktion erhöht, aber nach einer Reaktion unverändert bleibt. Obwohl der Katalysator während einer Reaktion seine Form verändern kann, ändert er sich nach Beendigung der Reaktion wieder in die ursprüngliche Form. Obwohl ein Katalysator die Geschwindigkeit einer Reaktion erhöht, beeinflusst er nicht die Gleichgewichtslage. In einer nicht katalysierten Reaktion ist die Aktivierungsenergiebarriere im Vergleich zu einer katalysierten Reaktion hoch. Die Aktivierung einer Reaktion kann höher sein, wenn der Übergangszustand eine sehr unwahrscheinliche Konformation aufweist. Katalysatoren können diese Energie reduzieren, indem sie das Reaktantmolekül in einem Zwischenzustand binden, der dem Übergangszustand ähnelt. In diesem Fall erniedrigt die Bindung die Energie, die die Reaktion katalysiert. Darüber hinaus kann der Katalysator zwei reagierende Moleküle binden und sie orientieren, um ihre Reaktionsmöglichkeit zu erhöhen. Somit erhöht der Katalysator die Geschwindigkeit, indem er die Entropie der Wirkung in der Reaktion verringert. Die Katalyse kann als heterogene Katalyse und homogene Katalyse eingestuft werden. Wenn der Katalysator und die Reaktanten in zwei Phasen vorliegen, spricht man von einer heterogenen Katalyse (z. B. Festkatalyse mit flüssigen Reaktanten). Und wenn sie in der gleichen Phase (fest, flüssig oder gasförmig) sind, ist es eine homogene Katalyse. Katalysatoren werden hauptsächlich in chemischen Laboratorien und in der Industrie eingesetzt, um die Effizienz von Reaktionen zu erhöhen. Die meisten der d-Blockmetalle wie Pt, Pd, Cu sind für ihre katalytische Aktivität üblich.

Was ist Enzym?

Enzyme sind essentielle biologische Makromoleküle. Sie sind Proteinmoleküle, die manchmal mit anderen Metallen, Co-Enzymen oder prothetischen Gruppen verbunden sind. Enzyme sind die biologischen Katalysatoren, die die biologischen Reaktionen unter sehr milden Bedingungen erhöhen.Normalerweise benötigen Enzyme sehr spezifische Bedingungen, um zu funktionieren. Zum Beispiel funktionieren sie bei optimalen Temperaturen, pH-Bedingungen usw. Enzyme sind Proteine, die bei hohen Temperaturen, Salzkonzentrationen, mechanischen Kräften, organischen Lösungsmitteln und konzentrierten Säure- oder Basenlösungen denaturieren. Zwei Eigenschaften, die anscheinend ein Enzym zu einem starken Katalysator machen, sind:

- Ihre Spezifität der Substratbindung.

- Optimale Anordnung von katalytischen Gruppen in einer aktiven Stelle des Enzyms

Was ist der Unterschied zwischen Katalysator und Enzym?

• Enzyme sind biologische Katalysatoren und sie sind bekannt dafür, sehr effizient zu sein. Sie führen zu Ratenverbesserungen, die um Größenordnungen größer sind als die der besten chemischen Katalysatoren.

• Katalysatoren können entweder organische oder anorganische sein, und Enzyme sind organische Katalysatoren.

• Enzyme sind spezifisch für Substrate. Aber andere Katalysatoren sind nicht so.

• Nur ein kleiner Teil eines Enzyms, das als aktive Stelle bekannt ist, beteiligt sich am katalytischen Prozess, der sie von anderen Katalysatoren unterscheidet.