Какова Энергия активации?
Все вещество составлено из молекул. Много молекул могут мирно сосуществовать почти неопределенно. Некоторые молекулы, однако, вызывают некоторую реакцию, когда они входят в контакт с определенными молекулами. Для этой реакции произойти, молекулы должны быть принесены чрезвычайно близко друг к другу и в специфической ориентации. Энергия активации также включается во многих реакциях, потому что обычно, реакции также включают ломку существующих ранее связей.
значительное количество энергии часто требуется для химической реакции иметь место, из-за силы связей, которые должны быть разорваны. Количество энергии активации, требуемой начать реакцию, часто называют энергетическим барьером. Эта энергия редко обеспечивается столкновением молекул, таким образом, другие факторы необходимы, чтобы помочь молекулам очистить энергетический барьер и облегчить химическую реакцию. Высокая температура, физический фактор, и добавление соответствующего фермента, химического фактора, являются двумя примерами факторов, которые активизируют молекулы.
Как только химическая реакция началась, она часто выпускает достаточно энергии, обычно как высокая температура, чтобы активизировать следующую реакцию и так далее в цепной реакции. Это точно, что происходит с огнем. Лес может лечь в поленице в течение многих лет, не загораясь спонтанно. После того, как подожженный, активизированный искрой, это буквально потребляет себя как высокая температура, которая выпущена, снабжает энергию активации, чтобы держать остальную часть деревянного горения. Нагревание смеси увеличит темп реакции.
Для большинства биологических реакций нагревание непрактично, поскольку температура тела ограничена очень малым диапазоном. Высокая температура может только использоваться в качестве способа преодолеть энергетический барьер до очень ограниченной степени прежде, чем клетки будут повреждены. Для реакций для жизни, чтобы иметь место, клетки должны использовать ферменты, чтобы выборочно понизить энергию активации реакций.
Ферменты - молекулы белка что действие как биологические катализаторы. Катализатор - молекула, которая ускоряет химическую реакцию, но остается неизменяемой в конце реакции. Почти каждая метаболическая реакция, которая имеет место в пределах живого организма, катализируется ферментом. Ферменты имеют точные трехмерные формы и обладают активным центром, который является, где молекула может присоединить себя к ферменту. Форма активного центра позволяет определенным молекулам затвердевать к этому отлично, таким образом, каждый тип фермента обычно будет действие только на одном типе молекулы, названной молекулой субстрата. Реакции, которые катализируются ферментами, будут иметь место быстро при намного более низких температурах чем без них.
Например, во время дыхания, молекулы глюкозы реагируют с кислородными молекулами и сломаны, чтобы формировать двуокись углерода и энергию выпуска и воду. Поскольку глюкоза и кислород не являются естественно реактивными, небольшое количество энергии активации должно быть добавлено, чтобы начать процесс дыхания. Когда одна из молекул субстрата затвердеет к необходимому ферменту, форма молекулы будет немного изменена. Это в свою очередь облегчает для той молекулы затвердевать к другим молекулам или изменению в изделие реакции. Также, фермент восстановил энергию активации реакции, или облегчил для реакции иметь место.
Если бы энергетический барьер не существовал, то сложные богатые энергией молекулы, от которых зависит жизнь, были бы непостоянны и сломались бы намного более легко. Барьер энергии активации поэтому препятствует большинству реакций иметь место. Это гарантирует устойчивую окружающую среду для всех живых существ.