Quais as principais diferenças entre enzimas e catalisadores químicos?

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Um catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de uma reação química sem estar sendo consumido por ela. O catalisador não tem efeito sobre o equilíbrio de uma reação, ele pode acelerar ou retardar a velocidade na qual uma reação atinge o equilíbrio, mas ele não afeta a composição no equilíbrio. Seu papel é oferecer uma rota mais rápida para o mesmo destino. Representativamente, colocamos o catalisador em cima da seta que mostra a conversão de reagentes em produtos.

Um exemplo bastante usual de reação catalisada é a decomposição da água oxigenada, que sofre uma decomposição muito lenta em condições ambiente, formando gás oxigênio e água.

H2O2 → O2 + H2O

Ao colocarmos a água oxigenada em um machucado, pode-se observar a formação de bolhas em grande quantidade. Essas bolhas são o gás oxigênio sendo formado rapidamente, ou seja, essa reação foi acelerada ao colocar a água oxigenada em contato com o machucado.

Isso ocorre porque o sangue contém um catalisador biológico para essa reação, chamado de catalase. A catalase é uma enzima presente não só no sangue, mas em diversos outros materiais, como a batata por exemplo.

Em geral, o catalisador acelera a reação encontrando um caminho alternativo (um atalho), que em química traduz-se como um mecanismo de reação diferente, entre reagentes e produtos. Esse novo caminho tem uma energia de ativação menor que a do caminho original.

A catálise pode ser dividida em dois tipos:

• Catálise Homogênea – quando o catalisador está na mesma fase que os reagentes, ou seja, mesmo estado físico. Por exemplo, para reagentes gasosos, o catalisador também será um gás.
• Catálise Heterogênea – quando o catalisador está em fase diferente dos reagentes. Os catalisadores heterogêneos mais comuns são sólidos, como é o exemplo do catalisador dos automóveis.

Em algumas situações, é comum usar catalisadores com o objetivo de diminuir a velocidade de uma reação. Neste caso, chamamos o catalisador de veneno pois este irá retardar a velocidade de um processo.

Enzimas – Os catalisadores vivos

Os organismos vivos possuem milhares de proteínas que funcionam como catalisadores de reações metabólicas. Esses catalisadores são chamados de enzimas e são moléculas que possuem um sítio ativo parecido com uma cavidade, onde uma reação específica pode ocorrer. O substrato, molécula na qual a enzima age, se encaixa na cavidade como uma chave se encaixa em uma fechadura. Essa especificidade das enzimas diante dos substratos e produtos é muito maior que a da maioria dos catalisadores químicos. Isso quer dizer que uma dada enzima catalisa uma única reação das várias que um único substrato pode sofrer. Na maioria das vezes, as velocidades das reações catalisadas por enzimas têm um aumento da ordem de 106 a 1012 vezes em relação às velocidades das reações não catalisadas.

Bibliografia:

Atkins, P.W., Jones, L., Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente 5ª ed., Porto Alegre: Ed. Bookman, 2012.

Usberco J., Salvador E., Química Geral, 12ª.ed., São Paulo: Saraiva, 2006.

http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/enzimas.htm

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/catalisadores/

Principal diferença

A principal diferença entre enzimas e catalisadores inorgânicos é que as enzimas são as proteínas globulares, enquanto os catalisadores inorgânicos são as pequenas moléculas ou íons minerais…

As enzimas são conhecidas como catalisadores biológicos que estão envolvidos na aceleração das reações químicas do sistema vivo. Catalisadores inorgânicos, por outro lado, são moléculas de pequeno porte que operam no mundo físico ou não vivo. As enzimas são proteínas da natureza. Pelo contrário, como o nome indica, os catalisadores inorgânicos são de natureza inorgânica.

A substância na qual as enzimas e os catalisadores inorgânicos são chamados de substrato. As moléculas de enzimas são bastante grandes quando comparadas ao tamanho das moléculas de substrato. Catalisadores inorgânicos, por outro lado, são considerados como tendo uma pequena diferença entre o tamanho das moléculas do substrato e do catalisador. As enzimas geralmente apresentam um alto peso molecular, enquanto os catalisadores inorgânicos têm um peso molecular relativamente baixo.

As enzimas são consideradas catalisadores eficazes, mas em uma faixa adequada de temperaturas, que estão presentes nos seres vivos. Em baixas temperaturas (10 ° C e abaixo), as enzimas são inativadas e em altas temperaturas (50 ° C e acima), elas são desnaturadas. Catalisadores inorgânicos, por outro lado, não são sensíveis a pequenas mudanças de temperatura. Eles são geralmente considerados para operar em alta temperatura.

Quadro comparativo

O que são enzimas?

As enzimas são macromoléculas, que são de natureza proteica, e seu estudo é conhecido como enzimologia. A origem das enzimas encontra-se no mundo biológico. A maioria das enzimas são proteínas, mas algumas delas são moléculas de RNA catalíticas. Este último também é conhecido como ribozimas. Algumas enzimas também são usadas comercialmente, por exemplo, na síntese de antibióticos.

Para acelerar as reações químicas, alguns produtos domésticos usam enzimas: elas quebram amido, proteína ou manchas gordurosas em roupas em detergentes biológicos em pó, e enzimas em amaciantes de carne estão envolvidas na quebra de proteínas. em moléculas menores e tornam a carne mais fácil de mastigar.

O que são catalisadores inorgânicos?

Catalisadores inorgânicos são chamados de pequenas moléculas ou íons minerais. São moléculas pequenas e são usadas para acelerar várias reações. Possuem baixo peso molecular e são menos eficientes. A operação de catalisadores inorgânicos não é controlada por moléculas reguladoras. A radiação de ondas curtas não apresenta muita influência sobre os catalisadores inorgânicos. Eles não são afetados negativamente por venenos de proteína. Eles operam no mundo físico ou não vivo.

Principais diferenças

1. As proteínas globulares são chamadas de enzimas, enquanto pequenas moléculas ou íons minerais são chamados de catalisadores inorgânicos.
2. As enzimas são chamadas de macromoléculas complexas que compreendem uma estrutura tridimensional, enquanto os catalisadores inorgânicos são considerados moléculas de pequeno tamanho.
3. O tamanho da enzima é bastante grande em comparação com o tamanho das moléculas do substrato; por outro lado, a diferença entre o tamanho do catalisador inorgânico e as moléculas do substrato é muito pequena.
4. As enzimas podem acelerar uma reação definida de um substrato; por outro lado, os catalisadores inorgânicos podem acelerar as várias reações.
5. O tipo específico de moléculas é responsável pela regulação das enzimas. Em contraste, nenhuma das moléculas reguladoras pode regular catalisadores inorgânicos.
6. Os ribossomos presentes nas células vivas são responsáveis ​​pela síntese de enzimas, por outro lado, as células vivas não têm papel na síntese de catalisadores inorgânicos.
7. As enzimas são mais sensíveis à temperatura; por outro lado, os catalisadores inorgânicos são menos sensíveis à temperatura.
8. As enzimas são mais sensíveis ao pH, enquanto os catalisadores inorgânicos são menos sensíveis ao pH.
9. As enzimas realizam suas atividades em pressão normal; por outro lado, os catalisadores inorgânicos geralmente trabalham em alta pressão.
10. As enzimas são altamente eficientes, enquanto os catalisadores inorgânicos são menos eficientes.
11. As enzimas têm um alto peso molecular; por outro lado, os catalisadores inorgânicos apresentam um peso molecular muito baixo.
12. Um grande número de produtos químicos envenenou enzimas, que são chamadas de venenos proteicos; por outro lado, os catalisadores inorgânicos não são afetados negativamente pelos venenos proteicos.
13. As enzimas são desnaturadas por raios de comprimento de onda mais curtos, por outro lado, os catalisadores inorgânicos não são muito influenciados pela radiação de comprimento de onda curto.
14. Eles mediam reações bioquímicas e se originam no mundo biológico, enquanto os catalisadores inorgânicos operam no mundo físico ou não vivo.

Vídeo Comparativo

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Conclusão

Toda a discussão acima resume que as enzimas são as proteínas globulares e são sintetizadas no sistema vivo pelos ribossomos, enquanto os catalisadores inorgânicos são as pequenas moléculas ou íons minerais que não são sintetizados pelas células vivas.