Vad är ett substrat i kemi?

Kemiska termer kan vara förvirrande, delvis för att vissa termer har flera relaterade (men olika) betydelser beroende på vilken gren av kemi du har att göra med. Ta till exempel ordetsubstrati kemi: Det kan referera till antingen ett kemiskt substrat eller ett enzymsubstrat beroende på det sammanhang som det används i. Eftersom användningen är relaterad kan det dock ge dig en bättre förståelse av begreppet substrat som helhet att lära sig hur termen används i olika typer av kemiska reaktioner.

I kemi kan du definiera substrat i stort som mediet där din kemiska reaktion äger rum. Det är dock lite mer än detta; substratet är också typiskt reaktanten för din kemiska reaktion, vilket betyder att det är den kemiska komponenten som faktiskt påverkas av och förändras till något annat genom reaktionen. I slutet av reaktionen har den ursprungliga substratreaktanten inte längre samma kemiska sammansättning.

Det är dock värt att notera att substratet ofta är kemiskt stabilt före reaktionen. I många fall krävs en extern kemikalie eller användning av energi för att påbörja den kemiska reaktionen. detta yttre inflytande är känt som en katalysator. Katalysatorn påbörjar reaktionen, men är egentligen inte en del av den; slutresultatet kommer fortfarande att vara en förändring i substratet men kommer inte att vara en kombination av substratet och katalysatorn.

Inom biokemi förändras definitionen av substrat lite. I detta sammanhang kallas substrat vanligtvis "enzymsubstrat" ​​och representerar de organiska material som ett enzym verkar på för att orsaka en reaktion. Detta liknar den reaktantdefinition som används i allmän kemi, men det är viktigt att notera att denna definition är lite snävare; det hänvisar bara till ett material som finns i enzymreaktioner, och bara en viss typ av material.

Du kanske märker en likhet mellan enzymreaktioner med substratet och hur katalysatorer börjar en kemisk reaktion i allmän kemi. När det gäller biokemi spelar enzymer rollen som katalysator för att påbörja en reaktion i substratet utan att faktiskt vara en del av slutresultatet av reaktionen.

Trots de små skillnaderna i de allmänna kemi- och biokemidefinitionerna av substrat, bör kärnkonceptet vara ganska tydligt. När det gäller kemi betraktas ett substrat i allmänhet som ett kemiskt material som något annat material kan verka för att orsaka en förändring. Förändringen sker i själva substratet och inte på utsidan av katalysatorn eller enzymet, och i de flesta fall kan det troligen hända på egen hand om tillräckligt med tid tilläts.

Som med den mer specifika definitionen som ses i biokemi, kan andra kemiska nischer också ha specifika definitioner av ordet "substrat" ​​som skiljer sig lite från den allmänna definitionen. Kärnkonceptet kommer dock att förbli detsamma, oavsett de detaljer som införts av nischen. Medan sammanhanget och detaljerna kan skilja sig kommer substrat inom kemi alltid att vara någon form av kemikalie eller molekyl som en annan kemikalie eller objekt kan verka på på något sätt.

Tänk på att kemi inte är den enda vetenskapen som använder termen "substrat". Biologi använder termen för att indikera ett tillväxtmaterial för biologiska organismer (som materialet som bakterier växer på i en petriskål), medan geologi definierar substrat som det underliggande berglagret eller andra material som finns under jorden. Andra vetenskaper som materialvetenskap använder också termen med små variationer på dess betydelse. Medan detaljerna skiljer sig från en vetenskap till en annan definieras dock ordet substrat generellt som någon form av kärna eller yta i hela den vetenskapliga världen.