Ķīmijas termini var būt mulsinoši, daļēji tāpēc, ka dažiem terminiem ir vairākas saistītas (bet atšķirīgas) nozīmes atkarībā no ķīmijas nozares, ar kuru jūs nodarbojaties. Veikt, piemēram, vārdusubstrātsķīmijā: tas var attiekties vai nu uz ķīmisko substrātu, vai uz fermenta substrātu atkarībā no konteksta, kurā tas tiek izmantots. Tā kā lietojumi ir saistīti, tomēr, uzzinot, kā šis termins tiek izmantots dažāda veida ķīmiskajās reakcijās, jūs varat labāk izprast visu substrātu jēdzienu.
Ķīmiskā substrāta definīcija
Ķīmijā jūs varat plaši definēt substrātu kā barotni, kurā notiek jūsu ķīmiskā reakcija. Tas tomēr ir nedaudz vairāk par šo; substrāts parasti ir arī jūsu ķīmiskās reakcijas reaģents, tas nozīmē, ka tieši uz ķīmisko komponentu reakcija faktiski iedarbojas un mainās par kaut ko citu. Reakcijas beigās sākotnējam substrāta reaģentam vairs nebūs tāds pats ķīmiskais sastāvs.
Ir vērts atzīmēt, ka substrāts pirms reakcijas bieži ir ķīmiski stabils. Daudzos gadījumos ķīmiskās reakcijas sākšanai ir nepieciešama ārēja ķīmiska viela vai enerģijas izmantošana; šī ārējā ietekme ir pazīstama kā katalizators. Katalizators sāk reakciju, bet patiesībā nav tās sastāvdaļa; gala rezultāts joprojām būs substrāta izmaiņas, bet tas nebūs substrāta un katalizatora kombinācija.
Fermentu substrāti
Bioķīmijā substrāta definīcija nedaudz mainās. Šajā kontekstā substrātus parasti dēvē par "fermentu substrātiem", un tie apzīmē organiskos materiālus, uz kuriem ferments iedarbojas, lai izraisītu reakciju. Tas ir līdzīgs reaģenta definīcijai, ko izmanto vispārējā ķīmijā, taču ir svarīgi atzīmēt, ka šī definīcija ir nedaudz šaurāka; tas attiecas tikai uz materiālu, kas atrodas fermentu reakcijās, un tikai uz noteiktu materiāla veidu.
Jūs varētu pamanīt līdzību starp fermentu reakcijām ar substrātu un veidu, kā katalizatori sāk ķīmisko reakciju vispārējā ķīmijā. Bioķīmijas gadījumā fermenti spēlē katalizatora lomu, lai sāktu reakciju substrātā, faktiski nepiederot reakcijas gala rezultātam.
Substrātu pamatkoncepcija
Neskatoties uz nelielām atšķirībām substrāta vispārējās ķīmijas un bioķīmijas definīcijās, pamatkoncepcijai jābūt diezgan skaidrai. Kas attiecas uz ķīmiju, substrāts parasti tiek uzskatīts par ķīmisku materiālu, pēc kura kāds cits materiāls var rīkoties, lai izraisītu izmaiņas. Izmaiņas notiek pašam substrātam, nevis ārējam katalizatoram vai fermentam, un vairumā gadījumu tas, visticamāk, varētu notikt pats, ja būtu atlicis pietiekami daudz laika.
Tāpat kā ar specifiskāku definīciju, kas redzama bioķīmijā, arī citās ķīmijas nišās var būt specifiskas vārda "substrāts" definīcijas, kas nedaudz atšķiras no vispārējās definīcijas. Tomēr pamatkoncepcija paliks nemainīga, neskatoties uz nišas noteikto specifiku. Kaut arī konteksts un detaļas var atšķirties, substrāti ķīmijā vienmēr būs kāda veida ķīmiska viela vai molekula, uz kuru cita ķīmiska viela vai objekts kaut kādā veidā var rīkoties.
Substrāti citās zinātnēs
Paturiet prātā, ka ķīmija nav vienīgā zinātne, kas lieto terminu "substrāts". Bioloģijā šo terminu lieto, lai norādītu bioloģisko organismu augšanas materiālu (piemēram, materiāls, uz kura Petri trauciņā aug baktērijas), savukārt ģeoloģija nosaka substrātu kā akmens vai citu zem augsnes esošo materiālu slāni. Arī citas zinātnes, piemēram, materiālzinātne, lieto šo terminu, nedaudz mainot arī tā nozīmi. Kaut arī specifika dažādās zinātnēs atšķiras, tomēr vārds substrāts parasti tiek definēts kā sava veida kodols vai virsma visā zinātniskajā pasaulē.