¾ po zavr{uvaweto na reakcijata, katalizatorite
ostanuvaat hemiski neizmeneti, a i koli-
~estvata im se ednakvi so onie pred reakcijata, no toa ne zna~i deka katalizatorite ne
u~estvuvaat vo reakciite {to gi kataliziraat (za ova vidi podolu);
¾ katalizatorite ne mo`e da predizvikaat reakcii {to se
nevozmo`ni, no mo`e da gi
zabrzaat
(po nekoga{ i za stotici, pa i milioni pati) reakciite koi, bez
prisustvo na katalizatori
bi se odvivale
bavno;
¾ katalizatorite ne mo`e da ja izmenat sostojbata na ramnote`a do koja doveduvaat povratnite
reakcii, no mo`e da ovozmo`at vakvata sostojba brgu da se postigne;
¾ mali koli~estva katalizatori mo`e da kataliziraat reakcii vo koi golemi koli~estva
reaktanti hemiski }e se transformiraat;
¾ katalizatorite se odlikuvaat so
specifi~nost koja mo`e da se dvi`i me|u dve krajnosti –
katalizatorot da katalizira
golem broj reakcii na
razli~ni reaktanti
*
ili
toj da bide
celosno specifi~en, t.e. da katalizira samo edna opredelena reakcija na samo edni
reaktanti
†
;
¾ vo slu~aite na homogena kataliza, pri pogolema koncentracija na katalizatorot doa|a do
pogolemo zgolemuvawe na brzinata na reakcijata, a kaj procesite na heterogena kataliza
vlijanie ima goleminata na povr{inata na katalizatorot.
Kako {to gleda{:
x
katalizatori se supstanci koi{to, izmenuvaj}i go patot na reakcijata, doveduvaat do nejzino
zabrzuvawe, a na krajot na reakcijata izleguvaat hemiski i koli~inski neizmeneti;
x
vo zavisnost od toa dali reaktantite i katalizatorot se ili ne se vo ista faza,
kataliti~kite reakcii mo`e da bidat reakcii na homogena ili na heterogena kataliza;
x
postojat nekolku mnogu va`ni zaedni~ki karakteristiki na katalizatorite.
Kataliza so enzimi; fotohemiski reakcii
Kataliti~ki se i mnogu reakcii {to se slu~uvaat vo `ivite organizmi. Tuka, kako nekoj vid
biokatalizatori, deluvaat supstanci {to se vikaat
enzimi. Taka, postoeweto vo krvta na eden
enzim (
peroksidaza) ja zgolemuva brzinata na reakcijata na razlo`uvawe
na vodorod peroksid za
okolu 1,5 · 10
12
pati (t.e. 1 500 000 000 000 pati).
Postoeweto i dejstvuvaweto na enzimite se bitni za pravilnoto funkcionirawe na organiz-
mite. Taka, sintezata na proteinite (belkovinite) e nevozmo`na bez dejstvuvaweto na enzimi.
Pri naru{uvawe na funkciite na enzimite, doa|a do naru{uvawe na nekoi `ivotno va`ni pro-
cesi, pa i do smrt na organizmot.
Enzimite se proteini obrazuvani od
makromolekuli ~ii razmeri se me|u onie na obi~nite
molekuli ili joni i agregatite od vakvi ~esti~ki (cvrstite supstanci). Tokmu zatoa, katalizata
so enzimi ima karakteristiki {to ja pribli`uvaat i do homogenata i do heterogenata kataliza.
*
Takvi se, da re~eme,
vodorodnite joni, koloidnata platina i nekoi drugi.
†
Vakvi se nekoi
enzimi za ~ie dejstvo }e stane zbor podolu.
108
Ponekoga{, dejstvuvaweto na enzimite e nevozmo`no ili e zna~itelno ote`nato dokolku ne se
prisutni supstanci {to se vikaat
koenzimi.
Najgolemiot del od enzimite se odlikuvaat so izvonredna
specifi~nost – tie mo`e da
dejstvuvaat ili samo vrz edna supstanca (niven
supstrat), kataliziraj}i samo edna reakcija ili
toa da go pravat na nekolku strukturno bliski supstrati, kataliziraj}i edna ili nekolku sli~ni
hemiski reakcii. So drugi zborovi, enzimot i supstratot se odnesuvaat kako patent-klu~ i
brava: klu~ot mo`e da otklu~i samo
edna brava
*
.
Vo molekulata na enzimot postoi del koj e
strukturno sli~en so gradbata na supstratot vrz
koj dejstvuva enzimot. Tokmu vo toj del se
vgraduva supstratot koj so enzimot obrazuva nekoj
vid kompleks vo koj doa|a do preureduvawe na
atomite i obrazuvawe na ~esti~ki od produktite.
Ovie ~esti~ki potoa se oddeluvaat od enzimot,
ovozmo`uvaj}i toj da primi novi ~esti~ki od
produktite (sl. 4.18).
Taka, mali koli~estva enzim mo`e da ja katali-
ziraat soodvetnata
reakcija kaj golemo koli-
~estvo supstrat i da ja zabrzuvaat taa reakcija i po stotici iljadi pati ili pove}e. Rezultat e –
od pove}e mo`ni reakcii, so zabele`liva brzina da te~e samo edna.
Sl. 4.18. Supstratot i enzimot strukturno se
sovpa|aat
Me|utoa, molekulite na enzimite imaat opredelena fleksibilnost i mo`e da si ja izmenuvaat
formata. Na ovoj na~in mo`e da se objasni faktot {to nekoi enzimi ne se apsolutno specifi~-
ni, tuku mo`e da kataliziraat reakcii i kaj nekolku ili pove}e supstrati.
Kako rezime, mo`e da se re~e deka
x
katalizata so enzimi ima karakteristiki i na homogena i na heterogena kataliza;
x
golem del od enzimite poka`uvaat izvonredna specifi~nost;
x
mali koli~estva enzimi mo`e mo{ne zna~itelno da ja nagolemat brzinata na reakcijata.
Kataliti~ki mo`e da dejstvuva i
svetlinata – pod nejzino dejstvo reakcijata da
zapo~ne, a potoa
samata natamu da se odviva. Vakvite reakcii se vikaat
fotokataliti~ki. Fotokataliti~kite
reakcii se eden od dvata glavni vida na reakcii koi se slu~uvaat
pod dejstvo na svetlinata.
Drugiot vid fotohemiski reakcii se onie {to se vikaat
fotoliti~ki. Vo ovoj slu~aj, apsorbi-
raweto na svetlinata gi pretvora ~esti~kite od reaktantite vo ~esti~ki od produktite (ili od
nekoj od
me|uproduktite) na hemiskata reakcija. Taka, svetlinata pretstavuva svoeviden
reak-
tant.
Inaku, si pomislil li kako bi izgledala Zemjata koga fotohemiski reakcii ne bi se slu~uvale?
Rastenija ne bi mo`elo da ima: nivnoto postoewe e svrzano so procesot na
fotosinteza – reak-
cija vo tekot na koja od jaglerod dioksid i voda se dobivaat jaglehidrati i se osloboduva
*
Mo`e da si zamislime deka enzimot e klu~, otklu~uvaweto e kataliziraweto
na opredelena reakcija, a brava e
supstratot.
109