Hva er et substrat i kjemi?

Et substrat i kjemi er et spesielt eksempel på en reaktant. Reagenser gå gjennom kjemiske endringer for å gi produkter. I tilfelle av et substrat, er det en reaktant som har potensial til å slå inn et bestemt produkt, men bare meget sakte. Den kjemiske reaksjon av et substrat lettes ved et enzym. Underlag er utbredt i hele både kjemi og biokjemi.

Historie

For en hvilken som helst kjemisk reaksjon, er den grunnleggende modellen at man har minst en reaktant. Det reaktant da vil deretter skifte til noe mellomstadium før slutt blir produktet sitt. Kjemiske reaksjoner bare forekomme når reaksjonen er termodynamisk gunstig, eller når overskytende energi tilføres. For en hvilken som helst reaksjon, er en viss mengde energi til reaktanten, kjent som aktiveringsenergien, som er nødvendig for å bevege det til den mellomliggende trinn.

Identifikasjon

Substrater er unike i kjemi på grunn av deres behov for en katalysator for reaksjonen å fortsette. Et enzym er en kjemisk forbindelse som kan øke hastigheten på hvor raskt en reaktant beveger seg gjennom en kjemisk reaksjon. Når det gjelder kjemien, er et substrat i det vesentlige en reaktant som kan lindres langs ved hjelp av en utvendig molekyl som, bortsett fra sin funksjon å assistere, ikke deltar i reaksjonen.

Egenskaper

Måten som et substrat og en katalysator samhandle kan variere. I noen tilfeller kan nærvær av en katalysator å stabilisere mellomproduktet form av et substrat. Andre ganger kan det destabilisere den grunnleggende form av substratet, noe som gjør det lettere å danne det mellomliggende form. I de tilfeller hvor substratet består av flere forbindelser som har behov for å reagere sammen, kan katalysatoren hjelpe ved å bringe substratene (som er i det vesentlige reagenser) sammen for å fremskynde deres reaksjon.

Expert Insight

Mens et substrat er en type kjemisk reaktant som ofte er behov for en katalysator, bør det bemerkes at katalysatoren gjør ingenting for å faktisk endre parameterne for den kjemiske ligning. På de fleste, er effekten av en katalysator på et substrat er bare å hastighet langs en reaksjon ved å senke mengden av energi som er nødvendig for å få substratet til dens mellomliggende tilstand. Substrater uten katalysatorer som er helt i stand til å reagere på egen hånd, om enn langsomt, og når en katalysator anvendes for en reaksjon, blir katalysatoren selv ikke forbrukes eller modifiseres.

betraktninger

Tilstedeværelsen av substrater og katalysatorer er spesielt utbredt i biokjemiske reaksjoner. Jeg mye av naturen, reaksjoner som ellers ville oppstå svært sakte må sped opp til å gi en tilstrekkelig mengde av produktene. En biologisk eksempel på en katalysator som er i koagulering av melk, hvori melk i seg selv er substratet som katalyseres av enzymet rennin. Et annet eksempel som forekommer i menneskekroppen er i dekomponering av hydrogenperoksyd, et stoff som er toksisk overfor celler. I dette tilfelle er substratet hydrogenperoksyd og katalysatoren er enzymet katalase.