Katalizator va ferment
Bir yoki bir nechta reaktivlar mahsulotga aylanayotganda, ular turli modifikatsiya va energiya oʻzgarishlaridan oʻtishi mumkin. Reaktivlar tarkibidagi kimyoviy bog'lanishlar uzilib, reaktivlardan mutlaqo farq qiladigan mahsulotlar hosil qilish uchun yangi aloqalar hosil bo'ladi. Ushbu turdagi kimyoviy modifikatsiya kimyoviy reaktsiyalar deb nomlanadi. Reaksiyaga kirishishdan oldin molekula faollashishi kerak. Molekulalar odatda ular bilan ko'p energiyaga ega emaslar, faqat ba'zi molekulalar energiya holatida bo'lib, reaktsiyaga kirishadi. Ikki reaktiv mavjud bo'lganda, reaksiya sodir bo'lishi uchun reaktivlar bir-biri bilan to'g'ri yo'nalishda to'qnashishi kerak. Garchi reaktivlar bir-biri bilan to'qnashgan bo'lsa-da, aksariyat uchrashuvlar reaktsiyaga olib kelmaydi. Bu kuzatishlar reaktsiyalar uchun energiya to'sig'iga ega bo'lish g'oyasini berdi.
Katalizator nima?
Katalizator reaktsiya uchun energiya to'sig'ini pasaytiradi va shu bilan reaktsiyani har ikki yo'nalishda ham tezlashtiradi. Katalizatorlar reaktsiya tezligini oshiradigan, ammo reaktsiyadan keyin o'zgarmagan turlar sifatida belgilanishi mumkin. Katalizator reaksiya paytida o'z shaklini o'zgartirishi mumkin bo'lsa-da, reaktsiya tugagach, u asl holatiga qaytadi. Katalizator reaksiya tezligini oshirsa ham, u muvozanat holatiga ta'sir qilmaydi. Katalizlanmagan reaksiyada faollashuv energiya to'sig'i katalizlangan reaksiyaga nisbatan yuqori bo'ladi. Agar o'tish holati juda mumkin bo'lmagan konformatsiyaga ega bo'lsa, reaktsiyaning faollashishi yuqori bo'lishi mumkin. Katalizatorlar bu energiyani reaktiv molekulani o'tish holatiga o'xshash oraliq holatda bog'lash orqali kamaytirishi mumkin. Bunday holda, bog'lanish reaktsiyani katalizlovchi energiyani pasaytiradi. Bundan tashqari, katalizator ikkita reaksiyaga kirishuvchi molekulani bog'lashi va ularni reaksiyaga kirishish imkoniyatini oshirish uchun yo'n altirishi mumkin. Shunday qilib, katalizator reaksiyadagi ta'sir entropiyasini pasaytirish orqali tezlikni oshiradi. Katalizni geterogen kataliz va gomogen kataliz deb tasniflash mumkin. Agar katalizator va reaktivlar ikki fazada bo'lsa, u geterogen kataliz deyiladi (masalan: suyuq reaktivlar bilan qattiq kataliz). Va agar ular bir xil fazada bo'lsa (qattiq, suyuq yoki gaz), bu bir hil katalizdir. Katalizatorlar asosan kimyoviy laboratoriyalarda va sanoatda, reaksiyalarning samaradorligini oshirish uchun ishlatiladi. Pt, Pd, Cu kabi d blokli metallarning aksariyati katalitik faolligi uchun keng tarqalgan.
Ferment nima?
Fermentlar muhim biologik makromolekulalardir. Ular ba'zan boshqa metallar, kofermentlar yoki protez guruhlari bilan bog'langan oqsil molekulalaridir. Fermentlar biologik katalizatorlar bo'lib, ular juda yumshoq sharoitlarda biologik reaktsiyalar tezligini oshiradi. Odatda fermentlar ishlashi uchun juda aniq shartlar kerak. Masalan, ular optimal haroratlarda, pH sharoitida ishlaydi va hokazo. Fermentlar oqsillardir, shuning uchun ular yuqori darajadagi issiqlik, tuz konsentratsiyasi, mexanik kuchlar, organik erituvchilar va konsentrlangan kislota yoki asos eritmalari ta'sirida denaturizatsiyaga moyil bo'ladi. Fermentni kuchli katalizatorga aylantiradigan ikkita xususiyat:
– Ularning substratni bogʻlash oʻziga xosligi.
– Fermentning faol joyida katalitik guruhlarning optimal joylashishi
Katalizator va ferment oʻrtasidagi farq nima?
• Fermentlar biologik katalizatorlar bo'lib, ular juda samarali ekanligi ma'lum. Ular eng yaxshi kimyoviy katalizatorlarnikidan kattaroq darajadagi tezlikni oshirishga olib keladi.
• Katalizatorlar organik yoki noorganik boʻlishi mumkin, fermentlar esa organik katalizatorlardir.
• Fermentlar substratlar uchun xosdir. Ammo boshqa katalizatorlar bunday emas.
• Faol joy deb nomlanuvchi fermentning faqat kichik bir qismi katalitik jarayonda ishtirok etadi, bu ularni boshqa katalizatorlardan ajratib turadi.
