O que é energia de ativação?

Toda a matéria é composta de moléculas. Muitas moléculas podem coexistir pacificamente quase indefinidamente. Algumas moléculas, no entanto, causam algum tipo de reação quando entram em contato com certas moléculas. Para que essa reação ocorra, as moléculas devem ser extremamente próximas e em uma orientação específica. A energia de ativação também está envolvida em muitas reações, porque normalmente as reações também envolvem a quebra de ligações pré-existentes. A quantidade de energia de ativação necessária para iniciar uma reação é frequentemente chamada de barreira de energia. Essa energia raramente é fornecida pelas moléculas que colidem; portanto, outros fatores são necessários para ajudar as moléculas a limpar a barreira energética e facilitar a reação química. Calor, um fator físico, e adicionando uma enzima apropriada, um fator químico, são dois exemplos de fatores que ativam molECULES.

Quando uma reação química é iniciada, geralmente libera energia suficiente, geralmente como calor, para ativar a próxima reação e assim por diante em uma reação em cadeia. É exatamente isso que acontece com um incêndio. A madeira pode estar em uma pilha de madeira por anos sem explodir em chamas espontaneamente. Uma vez incendiado, ativado por uma faísca, ele literalmente se consome como o calor que é liberado fornece a energia de ativação para manter o restante da madeira queima. Aquecimento Uma mistura aumentará a taxa da reação.

Para a maioria das reações biológicas, o aquecimento é impraticável, pois a temperatura corporal é limitada a uma faixa muito pequena. O calor só pode ser usado como uma maneira de superar a barreira energética em uma extensão muito limitada antes que as células sejam danificadas. Para que as reações para a vida ocorram, as células devem usar enzimas para diminuir seletivamente a energia de ativação das reações.

enzimas são moléculas de proteína que atuam comoCatalisadores biológicos. Um catalisador é uma molécula que acelera uma reação química, mas permanece inalterada no final da reação. Quase todas as reações metabólicas que ocorrem dentro de um organismo vivo são catalisadas por uma enzima. As enzimas têm formas tridimensionais precisas e possuem um local ativo, que é onde uma molécula pode se prender à enzima. A forma do local ativo permite que certas moléculas se ligam a ele perfeitamente; portanto, cada tipo de enzima geralmente atua em apenas um tipo de molécula, chamada molécula de substrato. As reações que são catalisadas por enzimas ocorrerão rapidamente a temperaturas muito mais baixas do que sem elas.

Por exemplo, durante a respiração, as moléculas de glicose reagem com moléculas de oxigênio e são divididas para formar dióxido de carbono e água e liberar energia. Como a glicose e o oxigênio não são naturalmente reativos, uma pequena quantidade de energia de ativação deve ser adicionada para iniciar o processo de respiração. Quando uma das moléculas de substrato se liga to A enzima necessária, a forma da molécula será ligeiramente alterada. Por sua vez, isso facilita a ligação dessa molécula a outras moléculas ou se transformar no produto da reação. Como tal, a enzima reduziu a energia de ativação da reação ou facilitou a reação.

Se a barreira energética não existia, as moléculas complexas de alta energia nas quais a vida depende seriam instáveis ​​e quebrariam com muito mais facilidade. Portanto, a barreira de energia de ativação impede a maioria das reações. Isso garante um ambiente estável para todos os seres vivos.