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Che cos’è l’attivazione di energia?

  

Tutta la materia è costituita da molecole. Molte molecole possono coesistere pacificamente quasi all'infinito. Alcune molecole, tuttavia, provocare un qualche tipo di reazione quando entrano in contatto con certe molecole. Per questa reazione si verifichi, le molecole devono essere portate molto vicine tra loro e in un particolare orientamento. L'energia di attivazione è anche coinvolta in molte reazioni, perché in genere, le reazioni coinvolgere anche la rottura dei legami pre-esistenti.

Una notevole quantità di energia, spesso è necessario per una reazione chimica abbia luogo, a causa della forza delle obbligazioni che hanno bisogno di essere spezzato. La quantità di energia di attivazione necessaria per avviare una reazione viene spesso chiamata la barriera di energia. Questa energia è raramente prevista dalle molecole in collisione, in modo che altri fattori sono necessari per aiutare le molecole chiara la barriera di energia e di facilitare la reazione chimica. Di calore, un fattore fisico, e l'aggiunta di un enzima del caso, un elemento chimico, sono due esempi di fattori che attivano le molecole.

Una volta che una reazione chimica che ha iniziato, rilascia spesso abbastanza energia, di solito sotto forma di calore, a attivare la reazione successiva e così via in una reazione a catena. Questo è precisamente ciò che accade con un incendio. Legno possa discendere da una catasta di legna per anni senza scoppiare in fiamme spontaneamente. Una volta appiccato il fuoco, attivato da una scintilla, che consuma letteralmente se stesso come il calore che viene rilasciato fornisce l'energia di attivazione di mantenere il resto della legna. Riscaldamento di una miscela aumenterà la velocità di reazione.

Per la maggior parte delle reazioni biologiche, il riscaldamento non è praticabile in quanto la temperatura corporea si limita a una gamma molto piccola. Il calore può essere utilizzato solo come un modo per superare la barriera di energia in misura molto limitata prima che le cellule sono danneggiate. Per le reazioni per la vita avrà luogo, le cellule devono utilizzare gli enzimi per ridurre selettivamente l'energia di attivazione delle reazioni.

Gli enzimi sono molecole proteiche che agiscono come catalizzatori biologici. Un catalizzatore è una molecola che accelera una reazione chimica, ma rimane invariato al termine della reazione. Quasi tutte le reazioni metaboliche che si svolge all'interno di un organismo vivente è catalizzata da un enzima. Enzimi hanno tre precise forme tridimensionali e in possesso di un sito attivo, che è dove una molecola può attaccarsi con l'enzima. La forma del sito attivo consente alcune molecole di legarsi perfettamente, così ogni tipo di enzima che normalmente agiscono su un solo tipo di molecola, chiamata la molecola substrato. Le reazioni che sono catalizzate da enzimi si svolga rapidamente a temperature molto inferiori rispetto senza di loro.

Ad esempio, durante la respirazione, le molecole di glucosio reagiscono con le molecole di ossigeno e sono ripartiti per formare anidride carbonica e acqua e il rilascio di energia . Perché il glucosio e l'ossigeno non sono naturalmente reattiva, una piccola quantità di energia di attivazione deve essere aggiunto per avviare il processo di respirazione. Quando una delle molecole di substrato si lega all'enzima richiesta, la forma della molecola sarà leggermente modificato. Questo a sua volta, rende più facile per che si legano a molecole di altre molecole o modificare nel prodotto della reazione. In quanto tale, l'enzima ha ridotto l'energia di attivazione della reazione, o reso più facile per la reazione di prendere posto.

Se la barriera di energia non esistesse, il complesso di molecole ad alta energia in cui dipende la vita sarebbe instabile e abbattere molto più facilmente. La barriera di energia di attivazione osta quindi a reazioni più di prendere posto. Questo assicura un ambiente stabile per tutti gli esseri viventi.

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