Los catalizadores o enzimas (en el caso de una reacción bioquímica), son un tipo de sustancias que ayudan a la reacciones químicas pero no cambian durante la misma.
El grado de reacción química se puede aumentar significativamente si se agrega una sustancia que está implicada en esta reacción, pero no se consume. Para entender mejor este tema, imagine el trabajo de una Inmobiliaria. El agente inmobiliario posee y reúne a personas que quieren vender cualquier propiedad y a personas que quieren comprarlas; siendo un intermediario entre vendedor y comprador contribuyendo al objetivo principal de ambas partes. Al mismo tiempo, el agente no compra ni vende nada durante la transacción. Lo mismo que el catalizador o enzima, contribuye a la reacción entre las dos sustancias; pero al final de la reacción permanece en su forma original.
Explicación del Catalizador
El catalizador más famoso está presente en nuestro coche, en un convertidor catalítico de gases de escape. Es una fina malla metálica hecha de paladio y platino, por la que pasan los escapes del motor del coche. Estos metales catalizan una serie de interacciones químicas. En primer lugar, absorben monóxido de carbono (CO), óxido de nitrógeno (NO) y oxígeno, con cada molécula de NO(óxido de nitrógeno) descomponiéndose en átomos. El CO (monóxido de carbono) se conecta al átomo de oxígeno; formando dióxido de carbono y se combinan átomos de nitrógeno, y se producen moléculas de nitrógeno. Al mismo tiempo, el exceso de oxígeno permite que los hidrocarburos; no completamente quemados en cilindros de automóviles, se oxidan por completo al dióxido de carbono y al agua. Así es como los gases de escape que contienen monóxido de carbono (veneno mortal) y sustancias que conducen a lluvias ácidas; así como fragmentos no quemados de las moléculas de gasolina originales, se convierten en una mezcla relativamente inofensiva de dióxido de carbono, nitrógeno y agua.
Explicación de la Enzima
Para entender la acción de las enzimas, es necesario saber que el contacto simple no es suficiente para interactuar con moléculas orgánicas complejas. Para que se produzca la reacción, ciertos átomos de las moléculas convergentes deben estar correctamente orientados entre sí; del mismo modo que la clave debe insertarse en el bloqueo de cierta manera ver ejemplo en la imagen siguiente, sólo entonces se formarán enlaces químicos. Es decir, para los procesos químicos que ocurren en los sistemas biológicos, la geometría espacial juega un papel extremadamente importante.
En la bioquímica, hay muy pocas posibilidades de que las dos moléculas complejas que quedan para sí mismas se encuentren inadvertidamente en la orientación correcta necesaria para la interacción. Para que tal reacción ocurra a un ritmo tangible, es necesario ayudar a moléculas de cierto modo, enzimas. La enzima atrae a otras dos moléculas y las mantiene en la posición correcta para hacer que la interacción se lleve a cabo. Una vez que se ha producido la reacción, la enzima se libera y repite las mismas acciones con un conjunto diferente de moléculas. Todas las enzimas en los sistemas biológicos son proteínas que pueden tomar una variedad de formas complejas. Como todas las proteínas, están codificadas en ADN y a medida que las enzimas controlan la velocidad a la que se producen las reacciones químicas.
