کاتالیزور در مقابل آنزیم
وقتی یک یا چند واکنش دهنده در حال تبدیل به محصولات هستند، ممکن است تغییرات و تغییرات انرژی متفاوتی را تجربه کنند. پیوندهای شیمیایی موجود در واکنش دهنده ها در حال شکستن هستند و پیوندهای جدیدی برای تولید محصولات کاملاً متفاوت از واکنش دهنده ها تشکیل می شود. این نوع اصلاح شیمیایی به عنوان واکنش های شیمیایی شناخته می شود. یک مولکول باید قبل از واکنش فعال شود. مولکول ها معمولاً انرژی زیادی با خود ندارند، فقط گاهی اوقات برخی از مولکول ها در حالت انرژی قرار می گیرند تا تحت واکنش قرار گیرند. در جایی که دو واکنش دهنده وجود دارد، برای انجام واکنش، واکنش دهنده ها باید در جهت مناسب با یکدیگر برخورد کنند.اگرچه واکنش‌دهنده‌ها فقط با یکدیگر مواجه می‌شوند، اما بیشتر برخوردها منجر به واکنش نمی‌شوند. این مشاهدات ایده وجود یک سد انرژی در برابر واکنش ها را به وجود آورده است.
کاتالیست چیست؟
یک کاتالیزور سد انرژی را برای واکنش کاهش می دهد و در نتیجه باعث می شود واکنش در هر جهت سریعتر پیش رود. کاتالیزورها را می‌توان به عنوان گونه‌هایی تعریف کرد که سرعت واکنش را افزایش می‌دهند، اما پس از واکنش بدون تغییر باقی می‌مانند. اگرچه کاتالیزور می تواند در طی واکنش شکل خود را تغییر دهد، اما پس از پایان واکنش به شکل اولیه باز می گردد. اگرچه یک کاتالیزور سرعت واکنش را افزایش می دهد، اما بر موقعیت تعادل تأثیر نمی گذارد. در یک واکنش کاتالیز نشده، سد انرژی فعال سازی در مقایسه با واکنش کاتالیز شده زیاد است. فعال شدن یک واکنش می تواند بیشتر باشد اگر حالت گذار دارای یک ترکیب بسیار نامحتمل باشد. کاتالیزورها می توانند این انرژی را با اتصال مولکول واکنش دهنده در یک حالت میانی که شبیه به حالت گذار است کاهش دهند.در این مثال، اتصال انرژی کاتالیزور واکنش را کاهش می دهد. علاوه بر این، کاتالیزور می‌تواند دو مولکول واکنش‌دهنده را متصل کرده و آنها را جهت افزایش شانس واکنش نشان دهد. بنابراین، کاتالیزور با کاهش آنتروپی عمل در واکنش، سرعت را افزایش می دهد. کاتالیز را می توان به دو دسته کاتالیزور ناهمگن و کاتالیز همگن تقسیم کرد. اگر کاتالیزور و واکنش دهنده ها در دو فاز باشند، آنگاه گفته می شود که کاتالیزور ناهمگن است (به عنوان مثال: کاتالیزور جامد با واکنش دهنده های مایع). و اگر در یک فاز (جامد، مایع یا گاز) باشند، کاتالیزور همگن است. کاتالیزورها عمدتاً در آزمایشگاه‌ها و صنایع شیمیایی برای افزایش کارایی واکنش‌ها استفاده می‌شوند. بیشتر فلزات بلوک d مانند پلاتین، پالادیم، مس به دلیل فعالیت کاتالیزوری مشترک هستند.
آنزیم چیست؟
آنزیم ها ماکرومولکول های بیولوژیکی ضروری هستند. آنها مولکول های پروتئینی هستند که گاهی با فلزات دیگر، آنزیم های مشترک یا گروه های مصنوعی متصل می شوند. آنزیم ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند که سرعت واکنش های بیولوژیکی را در شرایط بسیار ملایم افزایش می دهند.به طور معمول آنزیم ها برای عملکرد به شرایط بسیار خاصی نیاز دارند. به عنوان مثال، آنها در دماهای بهینه، شرایط pH و غیره عمل می کنند. آنزیم ها پروتئین هستند، بنابراین زمانی که آنها در معرض سطح بالایی از گرما، غلظت نمک، نیروهای مکانیکی، حلال های آلی و محلول های اسید یا باز غلیظ قرار می گیرند، تمایل به دناتوره شدن دارند. دو ویژگی که ظاهراً یک آنزیم را به یک کاتالیزور قدرتمند تبدیل می کند عبارتند از:
- ویژگی اتصال آنها به بستر.
– آرایش بهینه گروه های کاتالیزوری در یک محل فعال آنزیم
تفاوت بین کاتالیست و آنزیم چیست؟
• آنزیم ها کاتالیزورهای بیولوژیکی هستند و بسیار کارآمد هستند. آنها باعث افزایش سرعت می شوند، که در مرتبه های بزرگتر از بهترین کاتالیزورهای شیمیایی است.
• کاتالیزورها می توانند آلی یا معدنی باشند و آنزیم ها کاتالیزورهای آلی هستند.
• آنزیم ها برای سوبستراها خاص هستند. اما سایر کاتالیزورها اینطور نیستند.
• فقط بخش کوچکی از یک آنزیم که به عنوان محل فعال شناخته می شود در فرآیند کاتالیزوری شرکت می کند که آنها را از سایر کاتالیزورها متمایز می کند.
