Mi az a katalitikus aktivitás?
A katalitikus aktivitás a kémiai reakció sebességének és energiájának növelése olyan anyag által, amely önmagában nem változott a reakcióban.A biológiai rendszerekben olyan enzimek végzik, amelyek nélkülözhetetlenek a normál életfolyamatokhoz.A reakció kezdeményezéséhez szükséges energia csökkentésével az enzimatikus útvonalak növelik a sejtek alapvető kémiai funkcióinak sebességét.A katalízist az enzimek szabályozásával szabályozzák.Ezek némelyike magában foglalja az enzimszerkezet változásait, míg mások úgy működnek, hogy megváltoztatják a katalitikus aktivitás celluláris környezetét.
Általános kémiában a katalitikus aktivitás vagy a katalízis bármilyen változás és mdash;növelje vagy csökkenjen mdash;egy reakció sebességében olyan szer által, amelyet a folyamat kémiailag nem változtat meg.Az iparban ez azt jelentheti, hogy a reakciók sebességének és hozamának növelésére bármilyen számú ágens, de a biokémiában a katalitikus aktivitás az enzimek munkájára utal, az összes olyan organizmusban található fehérjékre, amelyek a legtöbb celluláris funkciót közvetítik, ideértve az anyagcserét is.Kevés, ha bármely biológiai folyamat olyan sebességgel történik, amely elegendő az élet enzimatikus katalízis nélkül.
Egyes reakciók egyáltalán nem történnek meg az enzimek katalitikus aktivitása nélkül.Általában sok molekula energiagán van az együttes reakcióhoz.Az aktiválási energia néven ezt a határértéket meg kell küzdeni, hogy a kémiai reakciók folytatódjanak.
Bizonyos esetekben a magas aktiválási energia küszöb azt jelenti, hogy a reagensek valószínűleg nem önmagukban reagálnak, vagy lassú sebességgel fogják megtenni.Amikor az enzimek ideiglenesen kötődnek egy vagy több reagenshez, a szükséges aktiválási energiát csökkentik, és a reakciósebesség felgyorsul.Az enzimek gátolhatják más enzimek aktiválását és lelassíthatják a folyamatot. Az enzimatikus aktivitás gyakran többlépcsős biokémiai reakciókat eredményez, amelyek mindegyike eltérő katalizátorra támaszkodik, és az előző lépés termékétől függ.Fizikailag sok különböző enzim katalitikus aktivitása ugyanabban a sejtes organellában fordul elő, ennek eredményeként felgyorsítva a reakciósebességet.A pH és a hőmérséklet változásai egy pontig szinergiában működhetnek, hogy növeljék a katalízis ütemét.Egy bizonyos tartományon túlmutató hőmérséklet károsíthatja az enzim fehérjék szerkezetét, így az aktivitás képtelen. A biológiai rendszerekben a katalitikus aktivitást több különböző mechanizmus szabályozza.Az enzimek általában inaktív prekurzorfehérjékből készülnek, és ezek csak egy másik enzim vagy olyan környezeti változás hatására aktívvá válnak, mint például a sejt belsejéből a külső mozgás.A visszacsatolás gátlása csökkenti a katalízist, amikor egy vagy több enzimatikus út szorzata felhalmozódik a sejtben, blokkolva az enzim további felszabadulását vagy előállítását, amely katalizálta a kezdeti reakciót.Hasonlóképpen, a reakciótermékek csökkentett mennyisége növeli az enzim termelését.