¿Qué es un sustrato en química?

Los términos de química pueden ser confusos, en parte porque algunos términos tienen múltiples significados relacionados (pero diferentes) dependiendo de la rama de la química con la que se esté tratando. Tomemos, por ejemplo, la palabrasustratoen química: puede referirse a un sustrato químico o un sustrato enzimático según el contexto en el que se utilice. Sin embargo, debido a que los usos están relacionados, aprender cómo se usa el término en diferentes tipos de reacciones químicas puede brindarle una mejor comprensión del concepto de sustratos en su conjunto.

En química, puede definir sustrato en términos generales como el medio en el que tiene lugar su reacción química. Sin embargo, es un poco más que esto; el sustrato también es típicamente el reactivo de su reacción química, lo que significa que es el componente químico sobre el que se actúa y se transforma en otra cosa por la reacción. Al final de la reacción, el sustrato reactivo original ya no tendrá la misma composición química.

Sin embargo, vale la pena señalar que el sustrato suele ser químicamente estable antes de la reacción. En muchos casos, se requiere un químico externo o la aplicación de energía para comenzar la reacción química; esta influencia externa se conoce como catalizador. El catalizador comienza la reacción, pero en realidad no forma parte de ella; el resultado final seguirá siendo un cambio en el sustrato, pero no será una combinación del sustrato y el catalizador.

En bioquímica, la definición de sustrato cambia un poco. En este contexto, los sustratos se denominan típicamente "sustratos enzimáticos" y representan los materiales orgánicos sobre los que actúa una enzima para provocar una reacción. Esto es similar a la definición de reactivo usada en química general, pero es importante notar que esta definición es un poco más limitada; solo se refiere a un material presente en reacciones enzimáticas, y solo a un cierto tipo de material.

Puede notar una similitud entre las reacciones enzimáticas con el sustrato y la forma en que los catalizadores comienzan una reacción química en la química general. En el caso de la bioquímica, las enzimas desempeñan el papel de catalizador para iniciar una reacción dentro del sustrato sin ser realmente parte del resultado final de la reacción.

A pesar de las ligeras diferencias en las definiciones de sustrato de química general y bioquímica, el concepto central debería ser bastante claro. En lo que respecta a la química, un sustrato se considera generalmente como un material químico sobre el que puede actuar algún otro material para provocar un cambio. El cambio se produce en el sustrato en sí y no en el catalizador o enzima exterior y, en la mayoría de los casos, es probable que ocurra por sí solo si se dejara suficiente tiempo.

Al igual que con la definición más específica vista en bioquímica, otros nichos de la química también pueden tener definiciones específicas de la palabra "sustrato" que difieren un poco de la definición general. Sin embargo, el concepto central seguirá siendo el mismo, independientemente de las especificaciones impuestas por el nicho. Si bien el contexto y los detalles pueden diferir, los sustratos en química siempre serán alguna forma de sustancia química o molécula sobre la que otra sustancia química u objeto pueda actuar de alguna manera.

Tenga en cuenta que la química no es la única ciencia que utiliza el término "sustrato". La biología usa el término para indicar un material de crecimiento para organismos biológicos. (como el material en el que crecen las bacterias en una placa de Petri), mientras que la geología define el sustrato como la capa subyacente de roca u otros materiales que se encuentran debajo del suelo. Otras ciencias, como la ciencia de los materiales, también utilizan el término con ligeras variaciones en su significado. Si bien los detalles difieren de una ciencia a otra, sin embargo, la palabra sustrato se define generalmente como una especie de núcleo o superficie en todo el mundo científico.