Pemangkin vs. Enzim

Enzim dan pemangkin Kedua -duanya mempengaruhi kadar tindak balas. Malah, semua enzim yang diketahui adalah pemangkin, tetapi tidak semua pemangkin adalah enzim. The perbezaan antara pemangkin dan enzim adalah enzim yang sebahagian besarnya bersifat organik dan pemangkin bio, sementara pemangkin bukan enzim boleh menjadi sebatian bukan organik. Pemangkin atau enzim tidak dimakan dalam reaksi yang mereka pemangkin.

Untuk kesederhanaan, pemangkin Dalam artikel ini merujuk kepada pemangkin bukan enzim untuk membezakan dengan mudah dari enzim.

Carta Perbandingan

Sejarah ringkas pemangkin, enzim dan pemangkinan

Pemangkinan Reaksi telah diketahui manusia selama berabad -abad tetapi mereka tidak dapat menjelaskan kejadian yang mereka lihat di sekeliling mereka seperti, penapaian wain kepada cuka, tiri roti dll. Pada tahun 1812, ahli kimia Rusia Gottlieb Sigismund Constantin Kirchhof mengkaji pecahan kanji ke dalam gula atau glukosa dalam air mendidih di hadapan beberapa titisan asid sulfurik pekat. Asid sulfurik kekal tidak berubah selepas eksperimen dan dapat pulih. Pada tahun 1835 ahli kimia Sweden Jöns Jakob Berzelius mencadangkan nama 'pemangkinan ' Dari istilah Yunani, 'kata' yang bermaksud turun dan 'lyein' makna melonggarkan.

Setelah reaksi pemangkinan difahami, para saintis menemui banyak reaksi yang mengubah kadar di hadapan pemangkin. Louis Pasteur mendapati bahawa terdapat beberapa faktor yang memangkin eksperimen penapaian gula dan yang aktif hanya dalam sel hidup. Faktor ini kemudiannya disebut sebagai 'enzim' oleh ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne pada tahun 1878. Enzim berasal dari perkataan Yunani yang bermaksud 'di ragi'. Pada tahun 1897, Eduard Buchner menamakan enzim yang ditapai sukrosa sebagai zymase. Eksperimennya juga membuktikan bahawa enzim dapat berfungsi di luar sel hidup. Akhirnya struktur dan fungsi pelbagai enzim memangkinkan fungsi penting ditemui.

Struktur pemangkin dan enzim

A pemangkin adalah apa -apa bahan yang boleh menyebabkan perubahan yang signifikan terhadap kadar tindak balas kimia. Oleh itu, ia boleh menjadi elemen murni seperti nikel atau platinum, sebatian tulen seperti silika, mangan dioksida, ion terlarut seperti ion tembaga atau campuran seperti besi-molibdenum. Pemangkin yang paling biasa digunakan ialah asid proton dalam tindak balas hidrolisis. Reaksi redoks dipangkin oleh logam peralihan dan platinum digunakan untuk tindak balas yang melibatkan hidrogen. Beberapa catlayst berlaku sebagai pendahuluan dan ditukar kepada pemangkin semasa reaksi. Contoh biasa ialah pemangkin Wilkinson - RHCL (PPH₃)₃ yang kehilangan satu ligan triphenylphosphine semasa memangkinkan reaksi.

Enzim adalah protein globular dan boleh terdiri daripada 62 asid amino (4-oxalocrotonate) hingga saiz 2,500 asid amino (sintetik asid lemak). Terdapat juga enzim berasaskan RNA yang dipanggil Ribozim. Enzim adalah substrat khusus dan biasanya lebih besar daripada substrat masing -masing. Hanya sebahagian kecil enzim yang mengambil bahagian dalam reaksi enzimatik. Tapak aktif adalah di mana substrat mengikat enzim untuk memudahkan reaksi. Faktor lain seperti faktor CO, produk langsung, dan lain -lain juga mempunyai tapak mengikat tertentu pada enzim. Enzim diperbuat daripada rantai panjang asid amino yang melipat antara satu sama lain yang menimbulkan struktur globular. Urutan asid amino memberikan enzim spesifik substrat mereka. Haba dan kimia boleh menafikan enzim.

Perbezaan dalam mekanisme tindak balas

Kedua -duanya pemangkin dan Enzim menurunkan tenaga pengaktifan tindak balas dengan itu meningkatkan kadarnya.

A pemangkin boleh positif (peningkatan kadar tindak balas) atau negatif (penurunan kadar tindak balas). Mereka bertindak balas dengan reaktan dalam tindak balas kimia untuk menimbulkan perantaraan yang akhirnya melepaskan produk dan menjana semula pemangkin. Pertimbangkan tindak balas di mana
C adalah pemangkin
A dan B adalah reaktan dan
P adalah produk.

A tindak balas kimia pemangkin biasa akan menjadi:

A + C → Ac
B + Ac → ABC
ABC → Pc
Pc → P + C

Pemangkin itu diperbaharui pada langkah terakhir walaupun dalam langkah -langkah pertengahan ia telah diintegrasikan dengan reaktan.

Reaksi enzimatik berlaku dalam banyak cara:

• Menurunkan tenaga pengaktifan dan menimbulkan keadaan peralihan yang stabil biasanya dicapai dengan memutar bentuk substrat.
• Menurunkan tenaga keadaan peralihan tanpa menyimpang substrat.
• Pembentukan sementara kompleks substrat enzim dan dengan itu menyediakan laluan alternatif untuk reaksi untuk meneruskan.
• Mengurangkan entropi reaksi.
• Peningkatan suhu.

Mekanisme Tindakan Enzimatik Mengikuti Model Fit yang Diinduksi Seperti yang Dicadangkan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958. Menurut model ini, substrat dibentuk ke dalam enzim dan terdapat sedikit perubahan bentuk dalam enzim dan substrat sebagai substrat mengikat dirinya di tapak aktif enzim untuk membentuk kompleks substrat enzim.

Contoh pemangkin dan reaksi bantuan enzim

A penukar pemangkin Digunakan dalam kereta adalah peranti yang menghilangkan gas yang menyebabkan pencemaran dari sistem ekzos kereta. Platinum dan Rhodium adalah pemangkin yang digunakan di sini yang memecah gas berbahaya menjadi yang tidak berbahaya. Untuk e.g. nitrogen oksida diubah menjadi nitrogen dan oksigen dengan adanya sedikit platinum dan rhodium.

Enzim amilase AIDS dalam pencernaan penukaran kanji kompleks ke dalam sukrosa yang lebih mudah dicerna.

Aplikasi perindustrian

Pemangkin digunakan dalam pemprosesan tenaga; pengeluaran bahan kimia pukal; bahan kimia halus; Dalam pengeluaran marjerin dan di persekitaran di mana mereka memainkan peranan kritikal radikal bebas klorin dalam pecahan ozon.

Enzim digunakan dalam pemprosesan makanan; makanan bayi; Brewing; jus buah; pengeluaran tenusu; Industri bahan bakar kanji, kertas dan bio; make-up, pembersihan kanta sentuh; getah dan fotografi dan biologi molekul.