Ett substrat i kemi är ett särskilt exempel på en reaktant. Reaktanter går genom kemiska förändringar för att ge produkter. När det gäller ett substrat är det en reaktant som har potential att omvandlas till en specifik produkt, men endast mycket långsamt. Den kemiska reaktionen hos ett substrat underlättas av ett enzym. Substraten är utbredd i både kemi och biokemi.

Historia

För någon kemisk reaktion är den grundläggande modellen att du har minst en reaktant. Den reaktanten kommer därefter att övergå till något mellanstadium innan den slutligen blir sin produkt. Kemiska reaktioner uppstår endast när reaktionen är termodynamiskt gynnsam, eller när överflödig energi tillföres. För någon reaktion är en viss mängd energi till reaktanten, känd som aktiveringsenergin, nödvändig för att flytta den till mellanstadiet.

Identifiering

Substrat är unika i kemi på grund av deras behöver en katalysator för att reaktionen ska fortgå. Ett enzym är en kemisk förening som kan påskynda den hastighet med vilken en reaktant rör sig genom en kemisk reaktion. När det gäller kemi är ett substrat i huvudsak en reaktant som kan lindras längs med hjälp av en yttre molekyl som, förutom sin assisterande funktion, inte deltar i reaktionen.

Egenskaper

Hur ett substrat och en katalysator interagerar kan variera. I vissa fall kan närvaron av en katalysator hjälpa till att stabilisera den mellanliggande formen av ett substrat. Andra gånger kan det destabilisera substratets grundform, vilket gör det lättare att bilda mellanformen. I de fall där substratet består av flera föreningar som behöver reagera tillsammans kan katalysatorn hjälpa till genom att föra substraten (som i huvudsak är reaktanter) tillsammans för att påskynda deras reaktion.

Expert Insight

Medan ett substrat är en typ av kemisk reaktant som ofta behöver en katalysator bör det noteras att katalysatorn inte gör någonting för att faktiskt ändra parametrarna för den kemiska ekvationen. Högst är effekten av en katalysator på ett substrat endast förhastad längs en reaktion genom sänkning av den mängd energi som krävs för att få substratet till dess mellanliggande tillstånd. Substrat utan katalysatorer är helt i stånd att reagera på egen hand, om än långsamt, och när en katalysator används för en reaktion, förbrukas inte katalysatorn själv eller modifieras.

Överväganden

Närvaron av substrat och katalysatorer är speciellt vanliga i biokemiska reaktioner. Jag mycket av naturen, reaktioner som annars skulle inträffa måste långsamt sänkas för att ge en tillräcklig mängd produkter. Ett biologiskt exempel på en katalysator är i koaguleringen av mjölk, där mjölken i sig är substratet som katalyseras av enzymet rennin. Ett annat exempel som förekommer inom människokroppen är i nedbrytningen av väteperoxid, ett ämne som är giftigt för celler. I detta fall är substratet väteperoxid och katalysatorn är enzymkatalasen.