Hvad er et substrat i kemi?

Kemiske udtryk kan være forvirrende, dels fordi nogle udtryk har flere relaterede (men forskellige) betydninger afhængigt af den gren af ​​kemi, du har at gøre med. Tag for eksempel ordetunderlagi kemi: Det kan henvise til enten et kemisk substrat eller et enzymsubstrat afhængigt af den sammenhæng, det bruges i. Fordi anvendelserne er relaterede, kan det dog give dig en bedre forståelse af begrebet substrater som helhed at lære, hvordan udtrykket bruges i forskellige typer kemiske reaktioner.

I kemi kan du definere substrat bredt som det medium, hvor din kemiske reaktion finder sted. Det er dog lidt mere end dette; substratet er typisk også reaktanten i din kemiske reaktion, hvilket betyder, at det er den kemiske komponent, der faktisk reageres på og ændres til noget andet ved reaktionen. Ved afslutningen af ​​reaktionen har den oprindelige substratreaktant ikke længere den samme kemiske sammensætning.

Det er værd at bemærke, at substratet dog ofte er kemisk stabilt før reaktionen. I mange tilfælde kræves et eksternt kemikalie eller anvendelse af energi for at starte den kemiske reaktion; denne ydre indflydelse er kendt som en katalysator. Katalysatoren begynder reaktionen, men er faktisk ikke en del af den; slutresultatet vil stadig være en ændring i substratet, men vil ikke være en kombination af substratet og katalysatoren.

I biokemi ændres definitionen af ​​substrat lidt. I denne sammenhæng betegnes substrater typisk som "enzymsubstrater" og repræsenterer de organiske materialer, som et enzym virker på for at forårsage en reaktion. Dette svarer til den reaktantdefinition, der anvendes i almindelig kemi, men det er vigtigt at bemærke, at denne definition er lidt mere snæver; det refererer kun til et materiale, der er til stede i enzymreaktioner, og kun en bestemt type materiale.

Du bemærker muligvis en lighed mellem enzymreaktioner med substratet og den måde, hvorpå katalysatorer begynder en kemisk reaktion i generel kemi. I tilfælde af biokemi spiller enzymer rollen som katalysator for at starte en reaktion i substratet uden faktisk at være en del af slutresultatet af reaktionen.

På trods af de små forskelle i de generelle kemiske og biokemiske definitioner af substrat, bør kernekonceptet være ret klart. For så vidt angår kemi, ses et substrat generelt som et kemisk materiale, som noget andet materiale kan reagere på for at forårsage en ændring. Ændringen sker i selve substratet og ikke på den udvendige katalysator eller enzymet, og i de fleste tilfælde kan det sandsynligvis ske alene, hvis der fik tid nok.

Som med den mere specifikke definition, der ses i biokemi, kan andre kemiske nicher også have specifikke definitioner af ordet "substrat", der adskiller sig lidt fra den generelle definition. Kernekonceptet forbliver det samme, uanset de specifikationer, der pålægges af niche. Mens konteksten og detaljerne kan variere, vil substrater inden for kemi altid være en form for kemikalie eller molekyle, som et andet kemikalie eller objekt kan reagere på på en eller anden måde.

Husk, at kemi ikke er den eneste videnskab, der bruger udtrykket "substrat." Biologi bruger udtrykket til at indikere et vækstmateriale for biologiske organismer (såsom det materiale, som bakterier vokser på i en petriskål), mens geologi definerer substrat som det underliggende lag af sten eller andre materialer, der findes under jorden. Andre videnskaber som materialevidenskab bruger også udtrykket med små variationer i dets betydning. Mens detaljerne adskiller sig fra en videnskab til en anden, men ordet substrat er generelt defineret som en slags kerne eller overflade i hele den videnskabelige verden.