Différence entre catalyseur et enzyme
Share
Différence principale - Catalyseur vs enzyme
Le catalyseur et l’enzyme sont deux substances qui augmentent la vitesse d’une réaction sans être modifiées par la réaction. Il existe deux types de catalyseurs: les enzymes et les catalyseurs inorganiques. Les enzymes sont un type de catalyseurs biologiques. le différence principale entre le catalyseur et l'enzyme est que le catalyseur est une substance qui augmente le taux d'une réaction chimique alors que l'enzyme est une protéine globulaire qui peut augmenter le taux de réactions biochimiques. Les catalyseurs inorganiques comprennent des ions minéraux ou de petites molécules. En revanche, les enzymes sont des macromolécules complexes à structures 3D. Les enzymes sont spécifiques et fonctionnent dans des conditions douces.
Zones clés couvertes
1. Qu'est-ce qu'un catalyseur?
- Définition, caractéristiques, exemples
2. Qu'est-ce qu'une enzyme?
- Définition, caractéristiques, exemples
3. Quelles sont les similitudes entre catalyseur et enzyme?
- Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre un catalyseur et une enzyme?
- Comparaison des différences clés
Termes clés: Énergie d’activation, réactions biologiques, catalyseurs, réactions chimiques, cofacteurs, enzymes, catalyseurs inorganiques, pH, vitesse de réaction, température
Qu'est-ce qu'un catalyseur?
Un catalyseur est une substance qui permet aux réactions chimiques de se produire plus rapidement ou dans des conditions différentes. En règle générale, une très petite quantité de catalyseurs est nécessaire pour une réaction. En général, les catalyseurs diminuent l'énergie d'activation d'une réaction en introduisant une voie alternative à la réaction. Les catalyseurs réagissent avec le substrat pour former un intermédiaire temporaire à un état de basse énergie. Les deux types de catalyseurs sont des catalyseurs inorganiques et des enzymes. L'effet d'un catalyseur sur l'énergie d'activation d'une réaction est montré dans Figure 1.
Figure 1: Effet d'un catalyseur sur l'énergie d'activation d'une réaction
Catalyseurs Inorganiques
Les catalyseurs inorganiques peuvent être soit un métal de transition, soit un oxyde de métal de transition. Les métaux de transition ont une grande spécificité. Ils fournissent une surface utile pour que la réaction chimique se produise par différentes voies. Cette voie différente réduit l'énergie d'activation de la réaction chimique. Les catalyseurs métalliques sont généralement utilisés sous forme de poudres fines ayant une plus grande surface spécifique. Les catalyseurs inorganiques peuvent être classés en fonction de la nature de la substance en catalyseurs homogènes et catalyseurs hétérogènes..
Figure 2: oxyde de vanadium (V)
Les catalyseurs homogènes sont dans la même phase avec son substrat. Par exemple, les substrats en phase gazeuse sont catalysés par des catalyseurs en phase gazeuse. Les catalyseurs hétérogènes ne sont pas dans la même phase que les substrats. Par exemple, le fer est un métal utilisé pour produire de l'ammoniac à partir d'azote et d'hydrogène. Le platine est utilisé pour produire de l'acide nitrique à partir d'ammoniac. L'oxyde de vanadium (V) est utilisé pour produire de l'acide sulfurique. La poudre d’oxyde de vanadium (V) est montrée dans Figure 2.
Qu'est-ce qu'une enzyme?
Une enzyme est une macromolécule biologique produite par des organismes vivants pour catalyser la réaction biochimique à l'intérieur de la cellule à la température du corps. La fonction d'une enzyme est indispensable au maintien de la vie. Toutes les réactions biochimiques se produisant dans des organismes vivants dépendent de catalyseurs. Jusqu'à présent, l'action d'environ 4 000 enzymes est bien connue. Les enzymes agissent dans des conditions douces telles que la température corporelle et le pH. Ils catalysent les réactions de construction et de dégradation des matériaux à l'intérieur des organismes vivants. La fonction des enzymes est très spécifique. La plupart des enzymes sont constitués de protéines globulaires à haut poids moléculaire. Les protéines globulaires sont réarrangées en complexes multi-protéiques. Certaines enzymes nécessitent l’aide de cofacteurs pour leur action. Les cofacteurs sont des ions inorganiques tels que le Mg2+, Fe2+, Zn2+, et Mn2+ ou de petites molécules organiques appelées coenzymes. L'enzyme peut être inhibée ou activée par la liaison de cofacteurs à l'enzyme.
Figure 3: enzyme de la glucosidase
Les enzymes sont classées en six types en fonction du type de réaction qu’elles catalysent. Ce sont des oxydoréductases, des transférases, des lyases, des hydrolases, des ligases et des isomérases. L’enzyme glycosidase, qui convertit le maltose en deux molécules de glucose, est présentée dans figure 3.
Similitudes entre catalyseur et enzyme
- Le catalyseur et l’enzyme augmentent tous deux le taux d’une réaction chimique en abaissant l’énergie d’activation..
- Le catalyseur et l'enzyme ne sont pas modifiés par la réaction.
- Le catalyseur et l'enzyme se lient temporairement à leurs substrats.
- La vitesse des réactions en amont et en aval est augmentée par les catalyseurs et les enzymes.
- Le catalyseur et l'enzyme n'ont aucun effet sur la constante d'équilibre de la réaction.
Différence entre catalyseur et enzyme
Définition
Catalyseur: Un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique sans subir de modification chimique permanente..
Enzyme: Une enzyme est une molécule biologique produite par des organismes vivants, qui catalyse une réaction biochimique spécifique à la température du corps..
Corrélation
Catalyseur: Le catalyseur peut être soit un catalyseur inorganique, soit un enzyme..
Enzyme: Les enzymes sont un type de catalyseur.
Type
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques sont des ions minéraux ou de petites molécules.
Enzyme: Les enzymes sont des protéines globulaires.
Différence de taille
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques ont une taille similaire à celle des molécules de substrat.
Enzyme: Les enzymes sont beaucoup plus grandes que les molécules de substrat.
Masse moléculaire
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques ont un faible poids moléculaire.
Enzyme: Les enzymes ont un poids moléculaire élevé.
action
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques agissent sur les réactions physiques.
Enzyme: Les enzymes agissent sur les réactions biochimiques.
Efficacité
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques sont moins efficaces.
Enzyme: Les enzymes sont très efficaces.
Spécificité
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques peuvent augmenter la vitesse d'un ensemble divers de réactions.
Enzyme: Les enzymes ne peuvent qu'accroître le taux d'une réaction spécifique.
Molécules de régulation
Catalyseur: La fonction des catalyseurs inorganiques n'est pas contrôlée par les molécules régulatrices.
Enzyme: La fonction des enzymes peut être régulée par la liaison de molécules régulatrices avec l'enzyme.
Température
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques fonctionnent à haute température. Ils ne sont pas sensibles aux petits changements de température.
Enzyme: Les enzymes fonctionnent à une température spécifique. À basse température, ils sont inactifs et à haute température, ils se dénaturent.
pH
Catalyseur: Les catalyseurs inorganiques ne sont pas sensibles aux petits changements de pH.
Enzymes: Les enzymes ne fonctionnent que dans une plage spécifique de pH.
Pression
Catalyseur: Typiquement, les catalyseurs inorganiques fonctionnent à haute pression.
Enzyme: Les enzymes fonctionnent à la pression normale.
Poisons de protéines
Catalyseur: Les poisons protéiques n'ont aucun effet sur les catalyseurs inorganiques.
Enzymes: Les enzymes peuvent être empoisonnées par des protéines toxiques.
Rayonnement à ondes courtes
Catalyseur: Les rayonnements à ondes courtes n'ont aucune influence sur les catalyseurs inorganiques.
Enzymes: Les enzymes peuvent être dénaturées par des radiations d'ondes courtes.
Exemples
Catalyseur: L'oxyde de vanadium (V), le fer et le platine sont des exemples de catalyseurs inorganiques.
Enzyme: L'amylase, la lipase, la glucose-6-phosphatase, l'alcool déshydrogénase et les aminotransférases sont des exemples d'enzymes.
Conclusion
Les catalyseurs et les enzymes sont des substances qui augmentent le taux d’une réaction chimique en réduisant l’énergie d’activation. Cependant, ils ne sont pas affectés ou modifiés par la réaction. Les catalyseurs peuvent être des catalyseurs inorganiques ou des enzymes. Les catalyseurs inorganiques sont des ions métalliques ou de petites molécules, qui catalysent les réactions chimiques hors des organismes vivants. Les enzymes sont des macromolécules biologiques, qui catalysent des réactions biochimiques spécifiques au sein des organismes vivants. Les enzymes ne fonctionnent que dans des conditions douces. La principale différence entre le catalyseur et l’enzyme réside dans la forme des catalyseurs, des substrats et leur mode de réaction catalytique..
Référence:
1. “Qu'est-ce qu'un catalyseur?” Chimie scolaire, disponible ici. Consulté le 18 août 2017.
2. «Qu'est-ce qu'une enzyme?» À propos des enzymes | AMANO, disponible ici. Consulté le 18 août 2017.
3. Phillips, Thérèse. "Définition de la structure et de la fonction de l'enzyme". La balance, disponible ici. Consulté le 18 août 2017.
Courtoisie d'image:
1. “CatalysisScheme” de Aucun auteur lisible par machine fourni. Smokefoot supposé. Travail propre assumé (basé sur des revendications de droits d'auteur) (domaine public) via Commons Wikimedia
2. «Poudre de pentoxyde de vanadium» par W. Oelen - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
3. «Enzyme glucosidase» de Thomas Shafee - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
