Što je supstrat u kemiji?

Pojmovi iz kemije mogu zbuniti, dijelom i zato što neki pojmovi imaju višestruko srodna (ali različita) značenja, ovisno o kemijskoj grani s kojom se bavite. Uzmimo za primjer riječpodlogau kemiji: Može se odnositi na kemijski supstrat ili enzimski supstrat, ovisno o kontekstu u kojem se koristi. Budući da su običaji povezani, međutim, učenje kako se taj pojam koristi u različitim vrstama kemijskih reakcija može vam dati bolje razumijevanje koncepta supstrata u cjelini.

U kemiji supstrat možete široko definirati kao medij u kojem se odvija vaša kemijska reakcija. Međutim, to je malo više od ovoga; supstrat je također tipično reaktant vaše kemijske reakcije, što znači da je kemijska komponenta na koju zapravo djeluje i koja se reakcijom pretvara u nešto drugo. Na kraju reakcije izvorni reakcijski supstrat više neće imati isti kemijski sastav.

Vrijedno je napomenuti da je podloga, međutim, često kemijski stabilna prije reakcije. U mnogim slučajevima za pokretanje kemijske reakcije potrebna je vanjska kemikalija ili primjena energije; taj vanjski utjecaj poznat je kao katalizator. Katalizator započinje reakciju, ali zapravo nije njezin dio; krajnji rezultat i dalje će biti promjena u podlozi, ali neće biti kombinacija podloge i katalizatora.

U biokemiji se definicija supstrata malo mijenja. U tom kontekstu, supstrati se obično nazivaju "enzimskim supstratima" i predstavljaju organske materijale na koje enzim djeluje da izazove reakciju. Ovo je slično definiciji reaktanta koja se koristi u općoj kemiji, ali važno je napomenuti da je ta definicija malo uža; odnosi se samo na materijal prisutan u enzimskim reakcijama i samo na određenu vrstu materijala.

Možda ćete primijetiti sličnost između enzimskih reakcija sa supstratom i načina na koji katalizatori započinju kemijsku reakciju u općoj kemiji. U slučaju biokemije, enzimi igraju ulogu katalizatora da započnu reakciju unutar supstrata, a da zapravo nisu dio krajnjeg rezultata reakcije.

Unatoč malim razlikama u općim kemijskim i biokemijskim definicijama supstrata, temeljni koncept trebao bi biti prilično jasan. Što se tiče kemije, supstrat se općenito smatra kemijskim materijalom na koji neki drugi materijal može djelovati da uzrokuje promjene. Promjena se događa na samom supstratu, a ne na vanjskom katalizatoru ili enzimu, a u većini slučajeva bi se vjerojatno mogla dogoditi sama od sebe ako bi se ostavilo dovoljno vremena.

Kao i kod specifičnijih definicija viđenih u biokemiji, i druge niše kemije mogu imati specifične definicije riječi "supstrat" ​​koje se malo razlikuju od opće definicije. Ključni koncept ostat će isti, bez obzira na specifičnosti koje nameće niša. Iako se kontekst i detalji mogu razlikovati, supstrati u kemiji uvijek će biti neki oblik kemikalije ili molekule na koju neka druga kemikalija ili objekt mogu djelovati na neki način.

Imajte na umu da kemija nije jedina znanost koja koristi izraz "supstrat". Biologija koristi termin da označi materijal za rast bioloških organizama (poput materijala na kojem bakterije rastu u Petrijevoj zdjelici), dok geologija definira supstrat kao temeljni sloj stijene ili drugih materijala koji se nalaze ispod tla. Druge znanosti, poput znanosti o materijalima, također koriste termin s malim varijacijama u značenju. Iako se specifičnosti razlikuju od jedne do druge znanosti, riječ supstrat općenito se definira kao nekakva jezgra ili površina u cijelom znanstvenom svijetu.