¿Qué es un sustrato en química?

Escrito por adam cloe | Traducido por laura de alba
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¿Qué es un sustrato en química?
Un sustrato es un reactivo que tiene el potencial de convertirse en un producto específico. (Ableimages/Lifesize/Getty Images)

Un sustrato en química es un ejemplo particular de un reactivo. Los reactivos pasan a través de cambios químicos para dar productos como resultado. En el caso de un sustrato, es un reactivo que tiene el potencial de convertirse en un producto específico, pero únicamente muy lentamente. La reacción química de un sustrato es facilitada por una enzima. Los sustratos son prevalentes tanto en la química como en la bioquímica.

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Historia

Para cualquier reacción química, el modelo básico es que tienes al menos un reactivo. El reactivo entonces cambiará alguna etapa intermedia antes de convertirse al final en su producto. Las reacciones químicas únicamente ocurren cuando la reacción es termodinámicamente favorable, o cuando se suministra un exceso de energía. Para cualquier reacción, una cierta cantidad de energía al reactivo, conocida como energía de activación, es necesaria para moverlo a la etapa intermedia.

Identificación

Los sustratos son únicos en química debido a su necesidad de un catalizador para que la reacción proceda. Una enzima es un compuesto químico que puede acelerar la velocidad con la que un reactivo se mueve a través de una reacción química. En el caso de la química, un sustrato es esencialmente un reactivo que puede ser facilitado con la ayuda de una molécula externa que, además de su función de asistencia, no participa en la reacción.

Características

La forma en la que un sustrato y un catalizador interactúan puede variar. En algunos casos, la presencia del catalizador puede ayudar a estabilizar la forma intermedia de un sustrato. En otras ocasiones, puede desestabilizar la forma básica del sustrato, haciendo más sencillo formar la etapa intermedia. En casos en los que el sustrato consiste en múltiples compuestos que necesitan reaccionar juntos, el catalizador puede ayudar trayendo los sustratos (que son esencialmente reactivos) juntos para acelerar su reacción.

Opinión experta

Mientras que un sustrato es un tipo de químico reactivo que frecuentemente necesita un catalizador, debe ser notado que el catalizador no cambia realmente los parámetros de la ecuación química. Como máximo, el efecto de un catalizador en un sustrato es únicamente acelerar la reacción disminuyendo la cantidad de energía necesaria para lograr que el sustrato cambie su etapa intermedia. Los sustratos en catalizadores son perfectamente capaces de reaccionar por sí solos, aunque más lentamente, y cuando se utiliza un catalizador para la reacción, el catalizador en sí no es consumido o modificado.

Consideraciones

La presencia de sustratos y catalizadores es especialmente prevalente en las reacciones bioquímicas. Como mucho en la naturaleza, las reacciones que de otra forma ocurrirían de forma muy lenta necesitan ser aceleradas para proporcionar una cantidad adecuada de productos. Un ejemplo biológico de un catalizador es la coagulación de la leche, en la que la leche en sí es el sustrato que es catalizado por la enzima renina. Otro ejemplo que ocurre dentro del cuerpo humano es la descomposición del peróxido de hidrógeno, una sustancia tóxica para las células. En este caso, el sustrato es el peróxido de hidrógeno y el catalizador es la enzima catalasa.

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