Was ist katalytische Aktivität?

katalytische Aktivität ist die Vergrößerung der Geschwindigkeit und Energie einer chemischen Reaktion durch eine Substanz, die in der Reaktion selbst nicht verändert wird. In biologischen Systemen wird es von Enzymen durchgeführt, die für normale Lebensprozesse wesentlich sind. Durch die Senkung der erforderlichen Energie, die erforderlich ist, um eine Reaktion zu initiieren, erhöhen enzymatische Wege die Geschwindigkeit, mit der Zellen essentielle chemische Funktionen ausführen. Die Katalyse wird durch Regulierung von Enzymen gesteuert. Einige davon beinhalten Änderungen der Enzymstruktur, während andere die zellulären Umgebung verändern, in der katalytische Aktivität stattfindet.

Im Allgemeinen Chemie, katalytische Aktivität oder Katalyse ist eine Veränderung - Erhöhung oder Abnahme - in der Reaktionsgeschwindigkeit durch ein Mittel, das durch den Prozess nicht chemisch verändert wird. In der Industrie kann dies eine beliebige Anzahl von Wirkstoffen bedeuten, die zur Erhöhung der Geschwindigkeit und der Reaktionsrendite verwendet werden. In der Biochemie bezieht sich die katalytische Aktivität jedoch auf die Arbeit von Enzymen, die Proteine ​​in allen Organismen THbei der Vermittlung der meisten zellulären Funktionen, einschließlich des Stoffwechsels. Nur wenige, wenn irgendwelche biologischen Prozesse mit einer Geschwindigkeit auftreten würden, die ausreicht, um das Leben ohne enzymatische Katalyse aufrechtzuerhalten.

Einige Reaktionen würden ohne die katalytische Aktivität von Enzymen überhaupt nicht auftreten. Normalerweise haben viele Moleküle eine Energiebarriere, um zusammen zu reagieren. Diese als Aktivierungsenergie bezeichnete Grenze muss überwunden werden, damit chemische Reaktionen fortgesetzt werden können.

In einigen Fällen bedeutet ein Schwellenwert mit hoher Aktivierungsenergie, dass die Reaktanten es unwahrscheinlich sind, dass sie selbst reagieren oder dies mit einer langsamen Geschwindigkeit tun. Wenn Enzyme vorübergehend an einen oder mehrere Reaktanten binden, wird die notwendige Aktivierungsenergie gesenkt und die Reaktionsgeschwindigkeit beschleunigt. Enzyme können auch die Aktivierung anderer Enzyme hemmen und den Prozess verlangsamen.

enzymatische

enzymatische Aktivität führt häufig zu mehrstufigen biochemischen Reaktionen, die jeweils auf einen anderen Katalysator und auf einen anderen Katalysator beruhensind vom Produkt des vorherigen Schritts abhängig. Physikalisch tritt die katalytische Aktivität vieler verschiedener Enzyme in derselben zellulären Organelle auf und beschleunigt die Reaktionsgeschwindigkeit. Änderungen des pH -Werts und der Temperatur können bis zu einem gewissen Punkt in Synergie arbeiten, um das Katalysetempo zu erhöhen. Temperaturen außerhalb eines bestimmten Bereichs können die Struktur der Proteine ​​eines Enzyms schädigen und sie unfähig machen.

In biologischen Systemen wird die katalytische Aktivität durch verschiedene Mechanismen reguliert. Enzyme werden normalerweise aus inaktiven Vorläuferproteinen hergestellt, die nur durch die Wirkung eines anderen Enzyms oder einer Umweltveränderung wie Bewegung von der Innenseite der Zelle nach außen aktiv werden. Die Rückkopplungshemmung verringert die Katalyse, wenn sich das Produkt eines oder mehrerer enzymatischer Wege in der Zelle ansammelt und die weitere Freisetzung oder Herstellung des Enzyms blockiert, das die anfängliche Reaktion katalysierte. In ähnlicher Weise erhöhen reduzierte Mengen der Reaktionsprodukte den ProfiDuktion des Enzyms.