Chemiebegriffe können verwirrend sein, zum Teil, weil einige Begriffe mehrere verwandte (aber unterschiedliche) Bedeutungen haben, je nachdem, mit welchem Zweig der Chemie Sie es zu tun haben. Nehmen Sie zum Beispiel das WortSubstratin der Chemie: Es kann sich je nach Kontext, in dem es verwendet wird, entweder auf ein chemisches Substrat oder ein Enzymsubstrat beziehen. Da die Verwendungen jedoch verwandt sind, können Sie das Konzept der Substrate als Ganzes besser verstehen, wenn Sie lernen, wie der Begriff in verschiedenen Arten chemischer Reaktionen verwendet wird.
Chemische Substratdefinition
In der Chemie können Sie Substrat allgemein als das Medium definieren, in dem Ihre chemische Reaktion stattfindet. Es ist jedoch ein bisschen mehr als das; Das Substrat ist normalerweise auch der Reaktant Ihrer chemischen Reaktion, was bedeutet, dass es die chemische Komponente ist, auf die tatsächlich eingewirkt und die durch die Reaktion in etwas anderes umgewandelt wird. Am Ende der Reaktion hat der ursprüngliche Substratreaktant nicht mehr die gleiche chemische Zusammensetzung.
Es ist jedoch erwähnenswert, dass das Substrat vor der Reaktion oft chemisch stabil ist. In vielen Fällen ist eine externe Chemikalie oder Energiezufuhr erforderlich, um die chemische Reaktion zu starten; dieser äußere Einfluss wird als Katalysator bezeichnet. Der Katalysator beginnt die Reaktion, ist aber nicht wirklich ein Teil davon; Das Endergebnis wird immer noch eine Veränderung des Substrats sein, aber keine Kombination aus Substrat und Katalysator.
Enzymsubstrate
In der Biochemie ändert sich die Definition von Substrat ein wenig. In diesem Zusammenhang werden Substrate typischerweise als "Enzymsubstrate" bezeichnet und stellen die organischen Materialien dar, auf die ein Enzym einwirkt, um eine Reaktion hervorzurufen. Dies ähnelt der Reaktantendefinition, die in der allgemeinen Chemie verwendet wird, aber es ist wichtig zu beachten, dass diese Definition etwas enger ist; es bezieht sich nur auf ein Material, das in Enzymreaktionen vorhanden ist, und nur auf eine bestimmte Art von Material.
Möglicherweise bemerken Sie eine Ähnlichkeit zwischen Enzymreaktionen mit dem Substrat und der Art und Weise, wie Katalysatoren eine chemische Reaktion in der allgemeinen Chemie beginnen. In der Biochemie spielen Enzyme die Rolle des Katalysators, um eine Reaktion innerhalb des Substrats zu starten, ohne tatsächlich Teil des Endergebnisses der Reaktion zu sein.
Das Kernkonzept der Substrate
Trotz der geringfügigen Unterschiede in den allgemeinen chemischen und biochemischen Definitionen von Substraten sollte das Kernkonzept ziemlich klar sein. Aus chemischer Sicht wird ein Substrat im Allgemeinen als ein chemisches Material angesehen, auf das ein anderes Material einwirken kann, um eine Veränderung zu bewirken. Die Veränderung findet am Substrat selbst statt und nicht am äußeren Katalysator oder Enzym, und in den meisten Fällen könnte es wahrscheinlich von selbst passieren, wenn man genügend Zeit einräumt.
Wie bei der spezifischeren Definition in der Biochemie können auch andere Nischen der Chemie spezifische Definitionen des Wortes "Substrat" haben, die sich etwas von der allgemeinen Definition unterscheiden. Das Kernkonzept bleibt jedoch unabhängig von den Besonderheiten der Nische gleich. Obwohl der Kontext und die Details unterschiedlich sein können, werden Substrate in der Chemie immer eine Form von Chemikalie oder Molekül sein, auf die eine andere Chemikalie oder ein anderes Objekt in irgendeiner Weise einwirken kann.
Substrate in anderen Wissenschaften
Denken Sie daran, dass die Chemie nicht die einzige Wissenschaft ist, die den Begriff "Substrat" verwendet. Biologie verwendet den Begriff, um ein Wachstumsmaterial für biologische Organismen anzugeben (wie das Material, auf dem Bakterien in einer Petrischale wachsen), während die Geologie Substrat als die darunter liegende Gesteinsschicht oder andere Materialien definiert, die sich unter dem Boden befinden. Auch andere Wissenschaften wie die Materialwissenschaften verwenden den Begriff mit leichten Variationen in seiner Bedeutung. Obwohl sich die Besonderheiten von einer Wissenschaft zur anderen unterscheiden, wird das Wort Substrat im Allgemeinen als eine Art Kern oder Oberfläche in der gesamten wissenschaftlichen Welt definiert.
