74295

MECHANIZM DZIAŁANIA KATALIZY ENZYMATYCZNEJ

Typowymi katalizatorami chemicznymi są: czerń platynowa, czy palladowa, sproszkowane metale, jony H+ i OH- wody.

Każdy z nich łączy się z substratami reakcji w drodze chemicznej lub fizycznej, a powstające produkty pośrednie ulegają określonym przemianom prowadzącym w sposób korzystniejszy energetycznie, niż w reakcji niekatalizowanej,do uzyskania produktów końcowych. Do zaistnienia przemiany chemicznej jest niezbędne, aby reagujące cząsteczki zderzyły się ze sobą z dostateczną energią kinetyczną oraz, aby zderzenie nastąpiło w określonych miejscach cząsteczek, odpowiadających reagującym grupom.

Dlatego efektywnie działający katalizator winien mieć trzy podstawowe cechy: zwiększać prawdopodobieństwo zdarzeń,zmniejszać bariere energetyczną,ukierunkować cząsteczki substratów względem siebie. Zwiększenie prawdopodobieństwa zdarzeń jest osiągane w reakcji katalizowanej przez znaczne zagęszczenie cząstek na powierzchni katalizatora. Natomiast ukierunkowanie reagujących cząsteczek następuje w taki sposób, aby gr.funkcyjne, mające ze sobą wejść w reakcje, znalazły się w bezpośredniej bliskości. Gdy reagujące cząsteczki zostaną w sposób sztywny i ukierunkowany umiejscowiona na powierzchni katalizatora, staje się wysoce prawdopodobne odpowiedznie przegrupowanie elektronów i wiązań między nimi i dokonanie się przemiany chemicznej.

Zmniejszenie bariery energetyczniej wiąże się z pojęciem energii aktywacji tzn.określonej porcji, która układ musi pobrać w celu przezwyciężenia „bezwładności chemicznej” cząsteczek. Energia aktywacji może być wydatnie zmniejszona w reakcji katalizowanej. Kataliza polega na rozdzieleniu złożonego procesu na poszczególne reakcje cząsteczkowe, przy czym podziałowi ulega również energia swobodna i energia aktywacji. Zapoczątkowanie reakcji wymaga znacznie mniejszej energii aktywacji do przekroczenia o wiele mniejszego progu energetycznego, obowiązującego tylko dla pierwszego stadium.