Katalis vs. Enzim

Enzim Dan katalis keduanya mempengaruhi laju reaksi. Faktanya, semua enzim yang diketahui adalah katalis, tetapi tidak semua katalis adalah enzim. Itu Perbedaan antara katalis dan enzim adalah bahwa enzim sebagian besar bersifat organik dan bio-katalis, sedangkan katalis non-enzimatik dapat menjadi senyawa anorganik. Baik katalis maupun enzim tidak dikonsumsi dalam reaksi yang mereka katalisasi.

Untuk kesederhanaan, katalisator Dalam artikel ini mengacu pada katalis non-enzimatik untuk dengan mudah berdiferensiasi dari enzim.

Grafik perbandingan

Sejarah singkat katalis, enzim, dan katalisis

Katalisis Reaksi telah diketahui manusia selama berabad -abad tetapi mereka tidak dapat menjelaskan kejadian yang mereka lihat di sekitar mereka seperti, fermentasi anggur untuk cuka, ragi roti dll. Pada tahun 1812 ahli kimia Rusia Gottlieb Sigismund Constantin Kirchhof mempelajari pemecahan pati menjadi gula atau glukosa dalam air mendidih di hadapan beberapa tetes asam sulfat pekat terkonsentrasi. Asam sulfat tetap tidak berubah setelah percobaan dan dapat dipulihkan. Pada tahun 1835 ahli kimia Swedia Jöns Jakob Berzelius mengusulkan nama 'katalisis' Dari istilah Yunani, 'kata' yang berarti turun dan 'lyein' yang berarti longgar.

Setelah reaksi katalisis dipahami, para ilmuwan menemukan banyak reaksi yang mengubah tingkat di hadapan katalis. Louis Pasteur menemukan bahwa ada beberapa faktor yang mengkatalisasi eksperimen fermentasi gula dan yang hanya aktif dalam sel hidup. Faktor ini kemudian disebut sebagai 'enzim' oleh ahli fisiologi Jerman Wilhelm Kühne pada tahun 1878. Enzim berasal dari kata Yunani yang berarti 'dalam ragi'. Pada tahun 1897, Eduard Buchner menamai enzim yang fermentasi sukrosa sebagai zymase. Eksperimennya juga membuktikan bahwa enzim dapat berfungsi di luar sel hidup. Akhirnya struktur dan fungsi berbagai enzim yang mengkatalisasi fungsi -fungsi penting ditemukan.

Struktur katalis dan enzim

A katalisator adalah zat apa pun yang dapat menyebabkan perubahan signifikan pada laju reaksi kimia. Dengan demikian bisa menjadi elemen murni seperti nikel atau platinum, senyawa murni seperti silika, mangan dioksida, ion terlarut seperti ion tembaga atau bahkan campuran seperti besi-molikdenum. Katalis yang paling umum digunakan adalah asam proton dalam reaksi hidrolisis. Reaksi redoks dikatalisis oleh logam transisi dan platinum digunakan untuk reaksi yang melibatkan hidrogen. Beberapa catlayst terjadi sebagai prekatalst dan dikonversi menjadi katalis selama reaksi. Contoh khasnya adalah katalis Wilkinson - RHCL (PPH₃)₃ yang kehilangan satu ligan triphenylphosphine saat mengkatalisasi reaksi.

Enzim adalah protein globular dan dapat terdiri dari 62 asam amino (4-oksalokotonat) dengan ukuran 2.500 asam amino (asam lemak sintase). Ada juga enzim berbasis RNA yang disebut ribozim. Enzim adalah substrat spesifik dan biasanya lebih besar dari substrat masing -masing. Hanya sebagian kecil enzim yang mengambil bagian dalam reaksi enzimatik. Situs aktif adalah tempat substrat berikatan dengan enzim untuk memfasilitasi reaksi. Faktor lain seperti faktor CO, produk langsung, dll juga memiliki situs pengikatan spesifik pada enzim. Enzim terbuat dari rantai asam amino yang panjang yang melipat satu sama lain sehingga menimbulkan struktur globular. Urutan asam amino memberikan enzim spesifisitas substratnya. Panas dan bahan kimia dapat mendenaturasi enzim.

Perbedaan mekanisme reaksi

Keduanya katalis Dan enzim menurunkan energi aktivasi suatu reaksi sehingga meningkatkan laju.

A katalisator dapat menjadi positif (peningkatan laju reaksi) atau negatif (penurunan laju reaksi) di alam. Mereka bereaksi dengan reaktan dalam reaksi kimia untuk menimbulkan perantara yang akhirnya melepaskan produk dan meregenerasi katalis. Pertimbangkan reaksi dimana
C adalah katalis
A Dan B adalah reaktan dan
P adalah produknya.

A reaksi kimia katalitik yang khas akan menjadi:

A + C → Ac
B + Ac → ABC
ABC → PC
PC → P + C

Katalis diregenerasi pada langkah terakhir meskipun dalam langkah -langkah perantara yang telah diintegrasikan dengan reaktan.

Reaksi enzimatik terjadi dalam banyak hal:

• Menurunkan energi aktivasi dan menimbulkan keadaan transisi yang stabil yang biasanya dicapai dengan mendistorsi bentuk substrat.
• Menurunkan energi keadaan transisi tanpa mendistorsi substrat.
• Pembentukan sementara kompleks substrat enzim dan dengan demikian memberikan jalur alternatif untuk melanjutkan reaksi.
• Mengurangi entropi reaksi.
• Suhu yang meningkat.

Mekanisme aksi enzimatik mengikuti model FIT yang diinduksi seperti yang disarankan oleh Daniel Koshland pada tahun 1958. Menurut model ini, substrat dicetak ke dalam enzim dan mungkin ada sedikit perubahan bentuk dalam enzim dan substrat saat substrat mengikat dirinya di situs aktif enzim untuk membentuk kompleks substrat enzim.

Contoh reaksi yang dibantu oleh katalis dan enzim

A Konventer Katalitik digunakan dalam mobil adalah perangkat yang menghilangkan gas yang menyebabkan polusi dari sistem pembuangan mobil. Platinum dan Rhodium adalah katalis yang digunakan di sini yang memecah gas berbahaya menjadi yang tidak berbahaya. Untuk e.G. Nitrogen oksida diubah menjadi nitrogen dan oksigen dengan adanya sejumlah kecil platinum dan rhodium.

Enzim amilase AIDS dalam pencernaan konversi pati kompleks menjadi sukrosa yang lebih mudah dicerna.

Aplikasi Industri

Katalis digunakan dalam pemrosesan energi; produksi bahan kimia curah; bahan kimia halus; dalam produksi margarin dan di lingkungan di mana mereka memainkan peran penting radikal bebas klorin dalam gangguan ozon.

Enzim digunakan dalam pengolahan makanan; makanan bayi; pembuatan bir; jus buah; produksi susu; Industri Pati, Kertas dan Bio Bahan Bakar; make-up, kontak lensa pembersihan; karet dan fotografi dan biologi molekuler.