محفز مقابل إنزيم
عندما يتحول واحد أو أكثر من المواد المتفاعلة إلى منتجات ، فقد يمر بتعديلات مختلفة وتغييرات في الطاقة. تتكسر الروابط الكيميائية في المواد المتفاعلة ، وتتشكل روابط جديدة لتوليد منتجات مختلفة تمامًا عن المواد المتفاعلة. يُعرف هذا النوع من التعديل الكيميائي بالتفاعلات الكيميائية. يجب تنشيط الجزيء قبل أن يخضع للتفاعل. عادة لا تمتلك الجزيئات الكثير من الطاقة معها ، ولكن في بعض الأحيان تكون بعض الجزيئات في حالة طاقة ، لتخضع لتفاعلات. في حالة وجود متفاعلين ، لكي يحدث التفاعل ، يجب أن تتصادم المواد المتفاعلة مع بعضها البعض في الاتجاه الصحيح.على الرغم من أن المواد المتفاعلة تلتقي ببعضها البعض ، إلا أن معظم المواجهات لا تؤدي إلى تفاعل. أعطت هذه الملاحظات فكرة وجود حاجز طاقة للتفاعلات.
ما هو محفز؟
يخفض المحفز حاجز الطاقة إلى تفاعل ، مما يجعل التفاعل يسير بشكل أسرع في أي من الاتجاهين. يمكن تعريف المحفزات على أنها أنواع ، مما يزيد من معدل التفاعل ، ولكنها تظل دون تغيير بعد التفاعل. على الرغم من أن المحفز يمكن أن يغير شكله أثناء التفاعل ، فإنه يتغير مرة أخرى إلى الشكل الأصلي عند انتهاء التفاعل. على الرغم من أن المحفز يزيد من سرعة التفاعل ، إلا أنه لا يؤثر على موضع التوازن. في تفاعل غير محفز ، يكون حاجز طاقة التنشيط مرتفعًا مقارنة بالتفاعل المحفز. يمكن أن يكون تنشيط التفاعل أعلى إذا كانت الحالة الانتقالية بها شكل غير محتمل للغاية. يمكن أن تقلل المحفزات هذه الطاقة عن طريق ربط جزيء المادة المتفاعلة في حالة وسيطة تشبه حالة الانتقال.في هذه الحالة ، يخفض الارتباط الطاقة المحفزة للتفاعل. علاوة على ذلك ، يمكن للمحفز أن يربط جزيئين متفاعلين ويوجههما لزيادة فرصتهما في التفاعل. وهكذا ، يزيد المحفز المعدل عن طريق خفض إنتروبيا الفعل في التفاعل. يمكن تصنيف الحفز على أنه تحفيز غير متجانس وحفز متجانس. إذا كان المحفز والمواد المتفاعلة على مرحلتين ، فيُقال إنه تحفيز غير متجانس (على سبيل المثال: الحفاز الصلب مع المواد المتفاعلة السائلة). وإذا كانت في نفس المرحلة (صلبة أو سائلة أو غازية) ، فهي عبارة عن حفاز متجانس. تستخدم المحفزات بشكل كبير في المعامل الكيميائية والصناعات لزيادة كفاءة التفاعلات. معظم معادن الكتلة d مثل Pt و Pd و Cu شائعة في نشاطها التحفيزي.
ما هو الانزيم؟
الإنزيمات هي جزيئات كبيرة بيولوجية أساسية. إنها جزيئات بروتينية ، ترتبط أحيانًا بمعادن أخرى أو إنزيمات مشتركة أو مجموعات صناعية. الإنزيمات هي المحفزات البيولوجية ، مما يزيد من معدل التفاعلات البيولوجية في ظل ظروف معتدلة للغاية.تحتاج الإنزيمات عادةً إلى شروط محددة جدًا لتعمل. على سبيل المثال ، تعمل في درجات الحرارة المثلى وظروف الأس الهيدروجيني وما إلى ذلك. الإنزيمات عبارة عن بروتينات ، لذلك عندما تتعرض لمستوى عالٍ من الحرارة وتركيزات الملح والقوى الميكانيكية والمذيبات العضوية والمحاليل الحمضية أو القاعدية المركزة ، فإنها تميل إلى تغيير الطبيعة. خاصيتان تجعل الإنزيم على ما يبدو محفزًا قويًا هما:
- خصوصيتها في ربط الركيزة.
- الترتيب الأمثل للمجموعات الحفازة في موقع نشط للإنزيم
ما الفرق بين المحفز والإنزيم؟
• الإنزيمات هي محفزات بيولوجية ، ومن المعروف أنها فعالة للغاية. إنها تسبب تحسينات في المعدل ، والتي تكون بأعداد أكبر من تلك الخاصة بأفضل المحفزات الكيميائية.
• يمكن أن تكون المحفزات إما عضوية أو غير عضوية ، والإنزيمات عبارة عن محفزات عضوية.
• الإنزيمات خاصة بالركائز. لكن المحفزات الأخرى ليست كذلك.
• يشارك جزء صغير فقط من الإنزيم ، المعروف باسم الموقع النشط ، في العملية التحفيزية ، التي تميزها عن المحفزات الأخرى.
