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¿Cómo se llaman los catalizadores biológicos? Enzimas como catalizadores biológicos

Человеческий организм называют биохимической Fábrica por una buena razón. Después de todo, cada minuto se producen miles, decenas y cientos de miles de procesos de oxidación, descomposición, reducción y otras reacciones. ¿Qué les permite fluir a una velocidad tan enorme, proporcionando a cada célula energía, nutrición y oxígeno?

catalizadores biológicos

El concepto de catalizadores.

Tanto en química inorgánica como orgánica.Las sustancias especiales son muy utilizadas y pueden acelerar el curso de las reacciones químicas en varios miles, y a veces millones de veces. El nombre de estos compuestos es "catalizadores". En química inorgánica, estos son óxidos metálicos, platino, plata, níquel y otros.

Su acción principal es la formación de temporales.complejos con los participantes en la reacción, debido a la menor energía de activación, el proceso es varias veces más rápido. Después de esto, el complejo se descompone y el catalizador puede eliminarse de la esfera en la misma composición cuantitativa y cualitativa que antes del inicio del proceso.

Hay dos opciones para las reacciones catalíticas:

  • homogéneo: un acelerador y participantes en un estado agregado;
  • heterogéneo: un acelerador y participantes en diferentes estados; hay un límite de fase.

Además, hay opuestos en acciónLos compuestos son inhibidores. Su objetivo es frenar las reacciones necesarias. Entonces, por ejemplo, pueden reducir la cantidad de tiempo para la formación de corrosión.

Los catalizadores biológicos son inherentemente diferentes de los inorgánicos, y sus propiedades son algo específicas. Por lo tanto, en los sistemas vivos, la catálisis es diferente.

catalizadores biológicos grado 9

Enzimas: ¿qué es eso?

Está comprobado que si la acción de especialDado que las sustancias que aceleran los procesos indicados no se llevaron a cabo dentro de los sistemas vivos, una manzana común en el estómago se digería durante unos dos días. En tal cantidad de tiempo, comenzarían los procesos de descomposición y la intoxicación con productos de descomposición. Sin embargo, esto no sucede, y la fruta se procesa completamente en una hora y media. Esto se lleva a cabo mediante catalizadores biológicos, que están presentes en grandes cantidades en la composición de cada organismo. Pero, ¿qué son y cuál es la base de tal acción?

Los catalizadores biológicos de la naturaleza proteica sonenzimas Su base es una organización estructural compleja con una serie de propiedades específicas. En pocas palabras, se trata de proteínas únicas que pueden reducir la energía de activación de los procesos en los organismos vivos y llevarlas a cabo a una velocidad que supera los valores normales en varios millones de veces.

Hay muchos ejemplos de tales moléculas:

  • catalasa
  • amilasa;
  • oxireductasa;
  • glucosa oxidasa;
  • lipasa
  • invertasa;
  • lisozima;
  • proteasa y otros.

Por lo tanto, podemos concluir:Las enzimas son catalizadores biológicos basados ​​en proteínas que actúan como potentes aceleradores, permitiendo que miles de procesos se lleven a cabo en organismos vivos a una velocidad muy alta. La digestión, la oxidación y la recuperación se basan en su acción.

enzimas como catalizadores biológicos

Las similitudes entre catalizadores inorgánicos y proteicos

Las enzimas como catalizadores biológicos tienen una serie de propiedades similares a las inorgánicas. Estos pueden incluir lo siguiente:

  1. Acelere solo las reacciones termodinámicamente posibles.
  2. No afectan el cambio del equilibrio químico en los sistemas de equilibrio, sino que aceleran igualmente los procesos directos e inversos.
  3. Como resultado, solo quedan productos en la esfera de reacción; el catalizador no está entre ellos.

Sin embargo, además de la similitud, también hay características distintivas de las enzimas.

Diferencias dependiendo de la naturaleza.

Los catalizadores biológicos tienen varias características específicas:

  1. Alto grado de selectividad. Es decir, una proteína solo puede activar alguna reacción específica o un grupo de similares. Muy a menudo, el esquema "enzima - sustrato de un proceso" funciona.
  2. Grado de actividad extremadamente alto, porque algunos tipos de proteínas pueden acelerar las reacciones por un factor de millones.
  3. Las enzimas dependen mucho de las condiciones ambientales.Están activos solo en un cierto rango de temperatura. El pH del medio también se ve fuertemente afectado. Hay una curva que muestra los valores mínimos, máximos y óptimos para cada enzima.
  4. Existen compuestos especiales llamados efectores que pueden inhibir la naturaleza de los catalizadores biológicos o, por el contrario, influirlos positivamente.
  5. El sustrato sobre el que trabaja la enzima debeSea estrictamente específico. Hay una teoría llamada llave y cerradura. Describe el mecanismo de acción de la enzima sobre el sustrato. El catalizador, como una llave, se incorpora al sustrato con su centro activo, y comienza la reacción.
  6. Después del proceso, la enzima se destruye parcial o completamente.

Por lo tanto, es obvio que el valor de los catalizadores de proteínas es extremadamente alto para los organismos vivos. Sin embargo, su funcionamiento está sujeto a ciertas reglas y está limitado por el alcance de las condiciones ambientales.

enzimas catalizadores biológicos de naturaleza proteica

Estudiar catálisis en la escuela

Como parte del currículo escolar, catalizadoresestudió tanto en química como en biología. En las lecciones de química, se estudian desde el punto de vista de sustancias que permiten síntesis industriales y una gran cantidad de productos diversos. En las clases de biología, se consideran los catalizadores biológicos. Grado 9 implica el estudio de la biología molecular y los fundamentos de la bioquímica. Por lo tanto, es en esta etapa de la educación que los estudiantes reciben los conocimientos básicos sobre las enzimas como sustancias activas en los organismos vivos.

Las lecciones son experimentos que confirman la actividad química de estas sustancias en ciertos rangos de temperatura y pH:

  • estudio del efecto del peróxido de hidrógeno como catalizador en zanahorias crudas y hervidas;
  • efectos sobre la carne (procesada cruda y térmicamente), papas y otros productos.

Enzimas en el cuerpo humano.

Cada estudiante, suficientemente educado yquien cruzó la línea de educación media, sabe cómo se llaman los catalizadores biológicos. Las enzimas en el cuerpo tienen una especialización estrictamente específica. Por lo tanto, para cada proceso, puede nombrar su sustancia catalítica.

catalizadores biológicos de la naturaleza proteica

Entonces, todas las enzimas del cuerpo se pueden dividir en varios grupos:

  • oxidorreductasas, por ejemplo, catalasa o alcohol deshidrogenasa;
  • transferasas - kenasa;
  • hidrolasas importantes para la digestión: pepsina, amilasa, lipoproteína lipasa, esterasa y otras;
  • ligasas, por ejemplo, ADN polimerasa;
  • isomerasa
  • Liasas

Dado que todos estos compuestos tienen proteínasLa naturaleza, así como un complejo de vitaminas en la composición, un aumento en la temperatura corporal está plagado de desnaturalización de la estructura y, por lo tanto, el cese de todas las reacciones bioquímicas. En este caso, el cuerpo está cerca de la muerte. Por lo tanto, la temperatura corporal alta debe reducirse durante una enfermedad.

El uso de catalizadores de proteínas en la industria.

A menudo, las enzimas se usan en diversas industrias:

  • quimico
  • textil;
  • comida

En los estantes de las tiendas puede ver productos de limpieza y detergentes en polvo que contienen enzimas: estas son enzimas que mejoran la calidad del lavado de la ropa.

¿Cómo se llaman los catalizadores biológicos?

¿Para qué sirven los catalizadores biológicos?

Es difícil sobreestimar su importancia.Después de todo, no solo permiten que los organismos vivos vivan, respiren, coman, lleven a cabo procesos metabólicos, sino que también nos dan la oportunidad de destruir los desechos industriales, obtener medicamentos, proteger y proteger nuestra salud y el medio ambiente.

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