Hvad er et substrat i kemi?

Et substrat i kemi er et bestemt eksempel på en reaktant. Reaktanter går gennem kemiske ændringer for at give produkter. I tilfælde af et substrat er det en reaktant, der har potentiale til at omdanne til et bestemt produkt, men kun meget langsomt. Den kemiske reaktion af et substrat faciliteres af et enzym. Substrater er fremherskende gennem både kemi og biokemi.

Historie

For enhver kemisk reaktion er den grundlæggende model, at du har mindst en reaktant. Denne reaktant vil derefter skifte til et mellemliggende trin, inden det endelig bliver dets produkt. Kemiske reaktioner opstår kun, når reaktionen er termodynamisk gunstig, eller når overskydende energi leveres. For enhver reaktion er en vis mængde energi til reaktanten, kendt som aktiveringsenergien, nødvendig for at flytte den til mellemstadiet.

Identifikation

Substrater er unikke i kemi på grund af deres behov for en katalysator for reaktionen at fortsætte. Et enzym er en kemisk forbindelse, der kan fremskynde den hastighed, hvormed en reaktant bevæger sig gennem en kemisk reaktion. I tilfælde af kemi er et substrat i det væsentlige en reaktant, som kan lette sammen ved hjælp af et udvendigt molekyle, som ud over dets assisterende funktion ikke deltager i reaktionen.

Funktioner

Måden som et substrat og en katalysator interagerer kan variere. I nogle tilfælde kan tilstedeværelsen af ​​en katalysator hjælpe med at stabilisere den mellemliggende form af et substrat. Andre gange kan det destabilisere den grundlæggende form af substratet, hvilket letter det at danne mellemformen. I tilfælde, hvor substratet består af flere forbindelser, der skal reagere sammen, kan katalysatoren hjælpe med at bringe substratene (som i det væsentlige er reaktanter) sammen for at fremskynde deres reaktion.

Ekspertinsigt

Mens et substrat er en type kemisk reaktant, der ofte behøver en katalysator, skal det bemærkes, at katalysatoren ikke gør noget for faktisk at ændre parametrene for den kemiske ligning. Højst er virkningen af ​​en katalysator på et substrat kun at fremskynde langs en reaktion ved at sænke mængden af ​​energi, der er nødvendig for at få substratet til dets mellemliggende tilstand. Substrat uden katalysatorer er helt i stand til at reagere alene, omend langsomt, og når en katalysator anvendes til en reaktion, forbruges selve katalysatoren ikke eller modificeres.

Overvejelser

Tilstedeværelsen af Substrater og katalysatorer er især udbredt i biokemiske reaktioner. Jeg er meget af naturen, og reaktioner, der ellers ville opstå, skal langsomt sættes op for at give en passende mængde af produkterne. Et biologisk eksempel på en katalysator er i koaguleringen af ​​mælk, hvor selve mælken er substratet, der katalyseres af enzymet rennin. Et andet eksempel, der forekommer i den menneskelige krop, er i nedbrydning af hydrogenperoxid, et stof, der er giftigt for celler. I dette tilfælde er substratet hydrogenperoxid, og katalysatoren er enzymkatalasen.