उत्प्रेरक बनाम एंजाइम
जब एक या अधिक अभिकारक उत्पादों में परिवर्तित होते हैं, तो वे विभिन्न संशोधनों और ऊर्जा परिवर्तनों से गुजर सकते हैं। अभिकारकों में रासायनिक बंधन टूट रहे हैं, और उत्पाद उत्पन्न करने के लिए नए बंधन बन रहे हैं, जो अभिकारकों से बिल्कुल अलग हैं। इस प्रकार के रासायनिक संशोधन को रासायनिक अभिक्रिया कहते हैं। प्रतिक्रिया करने से पहले एक अणु को सक्रिय किया जाना चाहिए। अणुओं में आम तौर पर उनके साथ अधिक ऊर्जा नहीं होती है, केवल कभी-कभी कुछ अणु ऊर्जा की स्थिति में होते हैं, प्रतिक्रियाओं से गुजरना पड़ता है। जहाँ दो अभिकारक हों, वहाँ अभिक्रिया होने के लिए अभिकारकों को उचित अभिविन्यास में एक दूसरे से टकराना चाहिए।यद्यपि अभिकारक केवल एक दूसरे का सामना करते हैं, अधिकांश मुठभेड़ प्रतिक्रिया की ओर नहीं ले जा रहे हैं। इन प्रेक्षणों ने अभिक्रियाओं में ऊर्जा अवरोध होने का विचार दिया है।
उत्प्रेरक क्या है?
एक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के लिए ऊर्जा अवरोध को कम करता है, जिससे प्रतिक्रिया किसी भी दिशा में तेजी से आगे बढ़ती है। उत्प्रेरक को प्रजातियों के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जो प्रतिक्रिया की दर को बढ़ाता है, लेकिन प्रतिक्रिया के बाद अपरिवर्तित रहता है। हालांकि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के दौरान अपना रूप बदल सकता है, लेकिन प्रतिक्रिया समाप्त होने पर यह मूल रूप में वापस आ जाता है। हालांकि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया की गति को बढ़ाता है, लेकिन यह संतुलन की स्थिति को प्रभावित नहीं करता है। एक उत्प्रेरित प्रतिक्रिया में, एक उत्प्रेरित प्रतिक्रिया की तुलना में सक्रियण ऊर्जा अवरोध अधिक होता है। एक प्रतिक्रिया की सक्रियता अधिक हो सकती है यदि संक्रमण अवस्था में बहुत ही असंभव रचना है। उत्प्रेरक एक मध्यवर्ती अवस्था में अभिकारक अणु को बांधकर इस ऊर्जा को कम कर सकते हैं जो संक्रमण अवस्था से मिलता जुलता है।इस उदाहरण में, बंधन प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने वाली ऊर्जा को कम करता है। इसके अलावा, उत्प्रेरक दो प्रतिक्रियाशील अणुओं को बांध सकता है और उन्हें प्रतिक्रिया करने की संभावना बढ़ाने के लिए उन्मुख कर सकता है। इस प्रकार, उत्प्रेरक प्रतिक्रिया में क्रिया की एन्ट्रापी को कम करके दर को बढ़ाता है। कटैलिसीस को विषम कटैलिसीस और समरूप कटैलिसीस के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। यदि उत्प्रेरक और अभिकारक दो चरणों में हैं, तो इसे विषम उत्प्रेरण कहा जाता है (उदाहरण: तरल अभिकारकों के साथ ठोस उत्प्रेरण)। और अगर वे एक ही चरण (ठोस, तरल या गैस) में हैं, तो यह एक समरूप उत्प्रेरण है। प्रतिक्रियाओं की दक्षता बढ़ाने के लिए उत्प्रेरक का उपयोग बड़े पैमाने पर रासायनिक प्रयोगशालाओं और उद्योगों में किया जाता है। अधिकांश d ब्लॉक धातुएँ जैसे Pt, Pd, Cu अपनी उत्प्रेरक गतिविधि के लिए सामान्य हैं।
एंजाइम क्या है?
एंजाइम आवश्यक जैविक मैक्रोमोलेक्यूल्स हैं। वे प्रोटीन अणु होते हैं, जो कभी-कभी अन्य धातुओं, सह एंजाइमों या कृत्रिम समूहों से बंधे होते हैं। एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं, जो बहुत ही हल्की परिस्थितियों में जैविक प्रतिक्रियाओं की दर को बढ़ाते हैं।आम तौर पर एंजाइमों को कार्य करने के लिए बहुत विशिष्ट परिस्थितियों की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, वे इष्टतम तापमान, पीएच स्थितियों आदि पर कार्य करते हैं। एंजाइम प्रोटीन होते हैं, इसलिए जब वे उच्च स्तर की गर्मी, नमक सांद्रता, यांत्रिक बलों, कार्बनिक सॉल्वैंट्स और केंद्रित एसिड या बेस समाधानों के अधीन होते हैं, तो वे विकृतीकरण करते हैं। दो गुण जो स्पष्ट रूप से एक एंजाइम को एक शक्तिशाली उत्प्रेरक बनाते हैं:
- सब्सट्रेट बाइंडिंग की उनकी विशिष्टता।
– एंजाइम के एक सक्रिय स्थल में उत्प्रेरक समूहों की इष्टतम व्यवस्था
उत्प्रेरक और एंजाइम में क्या अंतर है?
• एंजाइम जैविक उत्प्रेरक हैं, और वे बहुत ही कुशल होने के लिए जाने जाते हैं। वे दर वृद्धि का कारण बनते हैं, जो कि सर्वोत्तम रासायनिक उत्प्रेरक की तुलना में अधिक परिमाण के क्रम में हैं।
• उत्प्रेरक या तो कार्बनिक या अकार्बनिक हो सकते हैं, और एंजाइम कार्बनिक उत्प्रेरक होते हैं।
• एंजाइम सबस्ट्रेट्स के लिए विशिष्ट होते हैं। लेकिन अन्य उत्प्रेरक ऐसा नहीं हैं।
• सक्रिय साइट के रूप में ज्ञात एंजाइम का केवल एक छोटा सा हिस्सा उत्प्रेरक प्रक्रिया में भाग ले रहा है, जो उन्हें अन्य उत्प्रेरक से अलग करता है।
