Keemiaterminid võivad segadust tekitada, osaliselt seetõttu, et mõnel terminil on mitu seotud (kuid erinevat) tähendust, olenevalt sellest, millise keemia haruga te tegelete. Võtame näiteks sõnasubstraatkeemias: see võib viidata kas keemilisele substraadile või ensüümi substraadile, sõltuvalt kontekstist, milles seda kasutatakse. Kuna kasutusalad on omavahel seotud, võib selle õppimise õppimine erinevat tüüpi keemilistes reaktsioonides siiski paremini mõista substraatide mõistet tervikuna.
Keemilise substraadi määratlus
Keemias saate substraati määratleda laialdaselt kui keskkonda, milles teie keemiline reaktsioon toimub. See on siiski natuke rohkem kui see; substraat on tavaliselt ka teie keemilise reaktsiooni reaktant, see tähendab, et see on keemiline komponent, millele reaktsioon tegelikult reageerib ja muundatakse millekski muuks. Reaktsiooni lõpus ei ole algsel substraatreagendil enam sama keemiline koostis.
Väärib märkimist, et substraat on enne reaktsiooni sageli keemiliselt stabiilne. Paljudel juhtudel on keemilise reaktsiooni alustamiseks vajalik väline kemikaal või energia kasutamine; seda välist mõju tuntakse katalüsaatorina. Katalüsaator alustab reaktsiooni, kuid ei ole tegelikult selle osa; lõpptulemus on ikkagi substraadi muutus, kuid see ei ole substraadi ja katalüsaatori kombinatsioon.
Ensüümi substraadid
Biokeemias muutub substraadi määratlus veidi. Selles kontekstis nimetatakse substraate tavaliselt "ensüümsubstraatideks" ja need esindavad orgaanilisi materjale, millele ensüüm reageerib. See sarnaneb üldkeemias kasutatava reaktiivi määratlusega, kuid on oluline märkida, et see määratlus on natuke kitsam; see viitab ainult ensüümreaktsioonides esinevale materjalile ja ainult teatud tüüpi materjalile.
Võite märgata sarnasust ensüümreaktsioonide suhtes substraadiga ja sellega, kuidas katalüsaatorid alustavad keemilist reaktsiooni üldises keemias. Biokeemia korral on ensüümidel katalüsaatori roll, et alustada substraadis reaktsiooni, ilma et see oleks tegelikult reaktsiooni lõpptulemuse osa.
Substraatide põhimõiste
Vaatamata substraadi üldiste keemiliste ja biokeemiliste määratluste väikestele erinevustele peaks põhimõiste olema üsna selge. Mis puutub keemiasse, siis peetakse substraati tavaliselt keemiliseks materjaliks, mille toimel võib mõni muu materjal muutust põhjustada. Muutus toimub substraadil endal, mitte välisel katalüsaatoril või ensüümil, ja enamikul juhtudel võib see juhtuda ka iseenesest, kui piisavalt aega antakse.
Nagu spetsiifilisema määratluse korral, mida näeb biokeemias, võivad ka muudes keemianiššides olla sõna "substraat" spetsiifilised määratlused, mis erinevad üldisest määratlusest veidi. Põhikontseptsioon jääb siiski samaks, hoolimata niši kehtestatud spetsiifikast. Ehkki kontekst ja üksikasjad võivad erineda, on substraadid keemias alati mingis vormis kemikaalid või molekulid, millele mõni teine kemikaal või objekt võib kuidagi toimida.
Substraadid teistes teadustes
Pidage meeles, et keemia pole ainus teadus, mis kasutab mõistet "substraat". Bioloogia kasutab seda terminit bioloogiliste organismide kasvumaterjali tähistamiseks (näiteks materjal, millel bakterid Petri tassis kasvavad), samas kui geoloogia määratleb substraati kui kivimite või muude pinnase all leiduvate materjalide aluskihti. Teised teadused, näiteks materjaliteadus, kasutavad seda mõistet ka selle tähenduses. Ehkki spetsiifika erineb teaduseti, on sõna substraat üldiselt määratletud kui mingi tuum või pind kogu teadusmaailmas.