Катализаторами называются вещества, ускоряющие химическую реакцию и не расходующиеся в ней

Это не значит, что катализаторы не участвуют в реакции, катализаторы входят в уравнения элементарных актов, но не входят в суммарное уравнение реакции:

S + E → ES

ES → E + P - элементарные акты.

___________

S → P - суммарное уравнение

 

S - субстрат, E - катализатор, ES- комплекс субстрата с катализатором, Р – конечный продукт реакции.

 

Процесс с участием катализатора происходит по другому пути с иным механизмом. Переходные состояния (комплексы субстрата с катализатором) имеют значительно более низкую энергию, чем переходные состояния в отсутствии катализатора. Другими словами, катализатор меняет механизм реакции, при этом эффективно снижается энергия активации процесса, и резко возрастает его скорость.

Активность катализатора определяется по скорости, катализируемой им реакции, или по тому во сколько раз произошло ускорение реакции.

Катализатор ускоряет, как прямую, так и обратную реакцию, как правило, не смещая равновесия.

Катализ бывает гомогенным или гетерогенным. Если катализатор и субстраты находятся в одной фазе – катализ гомогенный. Если процесс происходит на поверхности раздела фаз – катализ гетерогенный. В живой природе более 90% всех реакций катализируют белковые катализаторы – ферменты.

Ферменты – это белковые катализаторы

 

Ферменты обычно состоят из нескольких полипептидных цепей (имеют четвертичную структуру).

Ферменты можно разделить на протеины и протеиды. Протеины состоят только из белковой части (апофермента) и гидролизуются только на аминокислоты. Протеиды состоят из апофермента и кофермента. Кофермент – это небелковая часть фермента.

В качестве коферментов выступают:

1. производные витаминов 2. неорганические ионы

3. нуклеотиды и их производные 4. гем.

 

Примерами коферментов могут быть НАД⁺, пиридоксаль фосфат, Mg²⁺.

Важнейшую роль в работе фермента играет активный центр.