Химические термины могут сбивать с толку отчасти потому, что некоторые термины имеют несколько связанных (но разных) значений в зависимости от отрасли химии, с которой вы имеете дело. Возьмем, к примеру, словосубстратв химии: это может относиться либо к химическому субстрату, либо к субстрату фермента, в зависимости от контекста, в котором он используется. Однако, поскольку употребления связаны между собой, изучение того, как этот термин используется в различных типах химических реакций, может дать вам лучшее понимание концепции субстратов в целом.
Определение химического субстрата
В химии вы можете определить субстрат в широком смысле как среду, в которой происходит ваша химическая реакция. Однако это немного больше; субстрат также обычно является реагентом вашей химической реакции, а это означает, что именно химический компонент фактически подвергается действию и превращается в нечто иное в результате реакции. В конце реакции исходный реагент субстрата больше не будет иметь тот же химический состав.
Однако стоит отметить, что субстрат часто до реакции химически стабилен. Во многих случаях требуется внешний химикат или приложение энергии, чтобы начать химическую реакцию; это внешнее влияние известно как катализатор. Катализатор начинает реакцию, но фактически не является ее частью; Конечным результатом все равно будет изменение субстрата, но не сочетание субстрата и катализатора.
Ферментные субстраты
В биохимии определение субстрата немного меняется. В этом контексте субстраты обычно называют «субстратами ферментов» и представляют собой органические материалы, на которые фермент воздействует, вызывая реакцию. Это похоже на определение реагента, используемое в общей химии, но важно отметить, что это определение немного более узкое; это относится только к материалу, присутствующему в ферментативных реакциях, и только к определенному типу материала.
Вы можете заметить сходство между ферментативными реакциями с субстратом и тем, как катализаторы начинают химическую реакцию в общей химии. В случае биохимии ферменты играют роль катализатора, чтобы начать реакцию внутри субстрата, но фактически не являются частью конечного результата реакции.
Основная концепция субстратов
Несмотря на небольшие различия в определениях субстрата в общей химии и биохимии, основная концепция должна быть довольно ясной. Что касается химии, субстрат обычно рассматривается как химический материал, на который другой материал может воздействовать, вызывая изменения. Изменение происходит с самим субстратом, а не с внешним катализатором или ферментом, и в большинстве случаев это может произойти само по себе, если будет предоставлено достаточно времени.
Как и в случае с более конкретным определением, используемым в биохимии, в других нишах химии также могут быть конкретные определения слова «субстрат», которые немного отличаются от общего определения. Однако основная концепция останется прежней, независимо от специфики ниши. Хотя контекст и детали могут отличаться, в химии субстратами всегда будет какая-то форма химического вещества или молекулы, на которую может каким-либо образом воздействовать другое химическое вещество или объект.
Субстраты в других науках
Имейте в виду, что химия - не единственная наука, в которой используется термин «субстрат». Биология использует этот термин для обозначения материала для роста биологических организмов. (например, материал, на котором бактерии растут в чашке Петри), в то время как геология определяет субстрат как нижележащий слой породы или других материалов, находящихся под почвой. Другие науки, такие как материаловедение, также используют этот термин с небольшими вариациями его значения. Хотя специфика различается от одной науки к другой, однако, слово «субстрат» обычно определяется как некое ядро или поверхность во всем научном мире.
