Co je to aktivační energie?

Všechna hmota je tvořena molekulami.Mnoho molekul může mírumilovně existovat téměř na neurčito.Některé molekuly však způsobují nějakou reakci, když přicházejí do kontaktu s určitými molekulami.Aby se tato reakce objevila, musí být molekuly přivezeny extrémně blízko sebe a v určité orientaci.Aktivační energie je také zapojena do mnoha reakcí, protože reakce obvykle zahrnují také přerušení již existujících vazeb.

Pro chemickou reakci se často vyžaduje značné množství energie, kvůli síle vazeb, které potřebujíbýt zlomený.Množství aktivační energie potřebné k zahájení reakce se často nazývá energetická bariéra.Tato energie je zřídka poskytována molekulami, které se srazí, takže jsou nezbytné další faktory, aby molekuly pomohly vymazat energetickou bariéru a usnadnila chemickou reakci.Teplo, fyzický faktor a přidání vhodného enzymu, chemický faktor, jsou dva příklady faktorů, které aktivují molekuly.Takže v řetězové reakci.To je přesně to, co se stane s ohněm.Dřevo může ležet v dřevo roky, aniž by spontánně praskla do plamenů.Po zapálení, aktivované jiskrou, se doslova spotřebovává, protože teplo, které se uvolňuje, dodává aktivační energii, aby zbytek dřeva hoří.Vytápění směsi zvýší rychlost reakce.

U většiny biologických reakcí je zahřívání nepraktické, protože tělesná teplota je omezena na velmi malý rozsah.Teplo lze použít pouze jako způsob, jak překonat energetickou bariéru do velmi omezené míry, než jsou buňky poškozeny.Pro reakce na život musí buňky používat enzymy ke selektivnímu snížení aktivační energie reakcí.

Enzymy jsou molekuly proteinů, které působí jako biologické katalyzátory.Katalyzátor je molekula, která urychluje chemickou reakci, ale na konci reakce zůstává nezměněna.Téměř každá metabolická reakce, která se odehrává v živém organismu, je katalyzována enzymem.Enzymy mají přesné trojrozměrné tvary a mají aktivní místo, kde se může molekula připojit k enzymu.Tvar aktivního místa umožňuje, aby se určité molekuly na něj dokonale vázaly, takže každý typ enzymu bude obvykle působit pouze na jeden typ molekuly, nazývaný molekula substrátu.Reakce, které jsou katalyzovány enzymy, probíhají rychle při mnohem nižších teplotách než bez nich.Protože glukóza a kyslík nejsou přirozeně reaktivní, musí být přidáno malé množství aktivační energie, aby bylo možné zahájit proces dýchání.Když se jedna z molekul substrátu váže na požadovaný enzym, bude tvar molekuly mírně změněn.To zase usnadňuje této molekule vázat se na jiné molekuly nebo se měnit na produkt reakce.Jako takový enzym snížil aktivační energii reakce nebo usnadnil probíhající reakci.

Pokud by energetická bariéra neexistovala, komplexní molekuly s vysokou energií, na nichž život závisí, by byly nestabilní a mnohem snadněji se rozkládají.Aktivační energetická bariéra proto zabraňuje většině reakcí.To zajišťuje stabilní prostředí pro všechny živé věci.