Forskjellen mellom katalysator og enzym
Share
Hovedforskjell - katalysator mot enzym
Katalysator og enzym er to stoffer som øker frekvensen av en reaksjon uten å bli forandret ved reaksjonen. Det finnes to typer katalysatorer som enzymer og uorganiske katalysatorer. Enzymer er en type biologiske katalysatorer. De hovedforskjell mellom katalysator og enzym er det katalysator er et stoff som øker frekvensen av en kjemisk reaksjon mens enzymet er et globulært protein som kan øke frekvensen av biokjemiske reaksjoner. De uorganiske katalysatorene inkluderer mineralioner eller små molekyler. I motsetning til dette er enzymer komplekse makromolekyler med 3D-strukturer. Enzymer er spesifikke og virker under milde forhold.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er en katalysator
- Definisjon, egenskaper, eksempler
2. Hva er et enzym
- Definisjon, egenskaper, eksempler
3. Hva er likhetene mellom katalysator og enzym
- Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom katalysator og enzym
- Sammenligning av nøkkelforskjeller
Nøkkelbetingelser: Aktivering Energi, Biologiske Reaksjoner, Katalysator, Kjemiske Reaksjoner, Kofaktorer, Enzym, Uorganiske Katalysatorer, pH, Reaksjonshastighet, Temperatur
Hva er en katalysator
En katalysator er et stoff som tillater kjemiske reaksjoner enten i raskere eller under forskjellige forhold. Vanligvis kreves en meget liten mengde katalysatorer for en reaksjon. Generelt reduserer katalysatorene aktiveringsenergien av en reaksjon ved å innføre en alternativ vei til reaksjonen. Katalysatorer reagerer med substratet for å danne et midlertidig mellomprodukt i lav energitilstand. De to typer katalysatorer er uorganiske katalysatorer og enzymer. Effekten av en katalysator på aktiveringsenergien av en reaksjon er vist i Figur 1.
Figur 1: Effekt av en katalysator på aktiveringsenergien av en reaksjon
Uorganiske katalysatorer
Uorganiske katalysatorer kan enten være et overgangsmetall eller et overgangsmetalloksid. Overgangsmetallene består av en bred spesifisitet. De gir en praktisk overflate til den kjemiske reaksjonen som skjer i forskjellige veier. Denne forskjellige ruten senker aktiveringsenergien til den kjemiske reaksjonen. Metallkatalysatorer brukes generelt som fine pulver med større overflateareal. Uorganiske katalysatorer kan klassifiseres basert på stoffets natur som homogene katalysatorer og heterogene katalysatorer.
Figur 2: Vanadium (V) oksyd
Homogene katalysatorer er i samme fase med substratet. For eksempel katalyseres gassfase-substratene av gassfasekatalysatorer. De heterogene katalysatorene er ikke i samme fase som substratene. For eksempel er jern et metall som brukes til å produsere ammoniakk fra nitrogen og hydrogen. Platina brukes til å produsere salpetersyre fra ammoniakk. Vanadium (V) oksyd brukes til å produsere svovelsyre. Vanadium (V) oksydpulver er vist i figur 2.
Hva er et enzym
Et enzym er et biologisk makromolekyl produsert av levende organismer for å katalysere den biokjemiske reaksjonen inne i cellen ved kroppstemperaturer. Funksjonen av et enzym er uunnværlig for livets vedlikehold. All biokjemisk reaksjon som forekommer i levende organismer, avhenger av katalysatorer. Hittil er handlingen av rundt 4.000 enzymer kjent. Enzymer virker i milde forhold som kroppstemperatur og pH. De katalyserer reaksjonene ved bygging og nedbryting av materialer inne i levende organismer. Enzymenes funksjon er svært spesifikk. De fleste enzymer består av globulære proteiner med høy molekylvekt. De globulære proteiner omlegges i multi-protein-komplekser. Noen enzymer krever hjelp av cofactors for deres handling. Kofaktorer er uorganiske ioner som Mg2+, Fe2+, Zn2+, og Mn2+ eller små organiske molekyler kalt co-enzymer. Enzymet kan inhiberes eller aktiveres ved binding av kofaktorer til enzymet.
Figur 3: Glukosidase-enzym
Enzymer er klassifisert i seks typer basert på hvilken type reaksjon de katalyserer. De er oksidoreduktaser, transferaser, lyaser, hydrolaser, ligaser og isomeraser. Enzymplykosidasen, som omdanner maltose til to glukose molekyler, er vist i figur 3.
Likheter mellom katalysator og enzym
- Både katalysator og enzym øker frekvensen av en kjemisk reaksjon ved å senke aktiveringsenergien.
- Både katalysator og enzym forandres ikke ved reaksjonen.
- Både katalysator og enzym midlertidig binder til deres substrater.
- Hastigheten for både fremadrettede og bakre reaksjoner økes av katalysatorer og enzymer.
- Både katalysator og enzym har ingen effekt på reaksjonens likevektskonstant.
Forskjellen mellom katalysator og enzym
Definisjon
katalysator: En katalysator er et stoff som øker frekvensen av en kjemisk reaksjon, uten å bli utsatt for permanent kjemisk forandring.
enzym: Et enzym er et biologisk molekyl produsert av levende organismer, som katalyserer en spesifikk biokjemisk reaksjon ved kroppstemperaturer.
Sammenheng
katalysator: Katalysatoren kan enten være uorganiske katalysatorer eller enzymer.
enzym: Enzymer er en type katalysator.
Type
katalysator: Uorganiske katalysatorer er mineral-ioner eller små molekyler.
enzym: Enzymer er kuleformede proteiner.
Størrelsesforskjell
katalysator: Uorganiske katalysatorer er like i størrelse som substratmolekylene.
enzym: Enzymer er ganske større enn substratmolekylene.
Molekylær vekt
katalysator: Uorganiske katalysatorer har lav molekylvekt.
enzym: Enzymer har høy molekylvekt.
Handling
katalysator: Uorganiske katalysatorer virker på fysiske reaksjoner.
enzym: Enzymer virker på biokjemiske reaksjoner.
Effektivitet
katalysator: Uorganiske katalysatorer er mindre effektive.
enzym: Enzymer er svært effektive.
spesifisitet
katalysator: Uorganiske katalysatorer kan øke frekvensen av et mangfoldig sett med reaksjoner.
enzym: Enzymer kan bare øke frekvensen av en bestemt reaksjon.
Regulatormolekyler
katalysator: Funksjonen til uorganiske katalysatorer styres ikke av regulatormolekyler.
enzym: Funksjonen av enzymer kan reguleres ved binding av regulator molekyler med enzymet.
Temperatur
katalysator: Uorganiske katalysatorer fungerer ved høye temperaturer. De er ikke følsomme for små temperaturendringer.
enzym: Enzymer opererer ved en bestemt temperatur. Ved lave temperaturer er de inaktive, og ved høye temperaturer blir de denaturert.
pH-
katalysator: Uorganiske katalysatorer er ikke sensitive for små endringer i pH.
enzymer: Enzymer opererer kun ved et bestemt pH-område.
Press
katalysator: Vanligvis opererer uorganiske katalysatorer ved høyt trykk.
enzym: Enzymer opererer ved normalt trykk.
Proteinforgiftninger
katalysator: Proteinforgiftninger har ingen effekt på de uorganiske katalysatorene.
enzymer: Enzymer kan forgiftes med proteingift.
Kort bølgebrytelse
katalysator: Kortvarige strålinger har ingen innflytelse på de uorganiske katalysatorene.
enzymer: Enzymer kan denatureres av kortbølgen stråling.
eksempler
katalysator: Vanadium (V) oksid, jern og platina er eksempler på uorganiske katalysatorer.
enzym: Amylase, lipase, glukose-6-fosfatase, alkoholdehydrogenase og aminotransferaser er eksemplene på enzymer.
Konklusjon
Katalysator og enzym er stoffer som øker frekvensen av en kjemisk reaksjon ved å senke aktiveringsenergien. Imidlertid påvirkes de ikke eller endres av reaksjonen. Katalysatorer kan enten være uorganiske katalysatorer eller enzymer. Uorganiske katalysatorer er metallioner eller små molekyler, som katalyserer de kjemiske reaksjonene ut av levende organismer. Enzymer er biologiske makromolekyler, som katalyserer spesifikke biokjemiske reaksjoner i levende organismer. Enzymer fungerer bare under milde forhold. Hovedforskjellen mellom katalysator og enzym er formen av katalysatorene, substratene og deres modus for katalyserende reaksjoner.
Henvisning:
1. "Hva er en katalysator?" Skolekjemi, tilgjengelig her. Tilgang 18 aug 2017.
2. "Hva er et enzym?" Om enzymer | AMANO, tilgjengelig her. Tilgang 18 aug 2017.
3. Phillips, Theresa. "Definere enzymstruktur og funksjon." Balansen, tilgjengelig her. Tilgang 18 aug 2017.
Bilde Courtesy:
1. "CatalysisScheme" Av Ingen maskinlesbar forfatter gitt. Smokefoot antok. Egnet arbeid antatt (basert på opphavsrettskrav) (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Vanadiumpentoxidpulver" Av W. Oelen - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. "Glucosidase enzyme" Av Thomas Shafee - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
