Vad är katalytisk aktivitet?

Katalytisk aktivitet är förstärkningen av hastigheten och energin för en kemisk reaktion av ett ämne som inte själv förändras i reaktionen.I biologiska system utförs det av enzymer som är viktiga för normala livsprocesser.Genom att sänka den nödvändiga energin som krävs för att initiera en reaktion ökar enzymatiska vägar hastigheten med vilken celler utför väsentliga kemiska funktioner.Katalys styrs genom att reglera enzymer.Vissa av dessa involverar förändringar i enzymstrukturen, medan andra fungerar genom att förändra den cellulära miljön där katalytisk aktivitet äger rum.

I allmän kemi är katalytisk aktivitet eller katalys varje förändring mdash;öka eller minska mdash;i en reaktionshastighet av ett medel som inte kemiskt ändras av processen.I industrin kan detta innebära valfritt antal medel som används för att öka hastigheten och utbytet av reaktioner, men i biokemi hänvisar katalytisk aktivitet till arbetet med enzymer, proteinerna som finns i alla organismer som förmedlar de flesta cellfunktioner, inklusive metabolism.Få om några biologiska processer skulle inträffa i en hastighet som är tillräcklig för att upprätthålla livet utan enzymatisk katalys.

Vissa reaktioner skulle inte hända alls utan den katalytiska aktiviteten hos enzymer.Vanligtvis har många molekyler en energibarriär för att reagera tillsammans.Kallas aktiveringsenergi, denna gräns måste övervinnas för att kemiska reaktioner ska fortsätta.

I vissa fall innebär en energitröskel med hög aktivering att reaktanterna är osannolika att reagera på egen hand, eller kommer att göra det i långsam hastighet.När enzymer tillfälligt binder till en eller flera reaktanter sänks den nödvändiga aktiveringsenergin och reaktionshastigheten accelereras.Enzymer kan också hämma aktiveringen av andra enzymer och bromsa processen.

Enzymatisk aktivitet resulterar ofta i biokemiska reaktioner med flera steg, som var och en förlitar sig på en annan katalysator och är beroende av produkten från föregående steg.Fysiskt förekommer katalytisk aktivitet hos många olika enzymer i samma cellulära organell, vilket påskyndar reaktionshastigheten som ett resultat.Förändringar i pH och i temperaturen kan till en punkt arbeta i synergi för att öka katalysens takt.Temperaturer utöver ett visst intervall kan skada strukturen hos en enzymer proteiner, vilket gör det oförmöget till aktivitet.

I biologiska system regleras katalytisk aktivitet av flera olika mekanismer.Enzymer tillverkas vanligtvis av inaktiva prekursorproteiner, och dessa blir endast aktiva genom verkan av ett annat enzym eller en miljöförändring såsom rörelse från insidan av cellen till utsidan.Feedback -hämning minskar katalysen när produkten från en eller flera enzymatiska vägar ackumuleras i cellen, vilket blockerar ytterligare frisättning eller tillverkning av enzymet som katalyserade den initiala reaktionen.På liknande sätt kommer minskade mängder av reaktionsprodukterna att öka produktionen av enzymet.