活性化エネルギー:エネルギー障壁
丘の頂上に座っている岩を想像してみてください。それは安定していますが、丘を転がり落ちるには、それを押す必要があります - 丘の斜面の障壁を克服するためのエネルギー。
活性化エネルギーは、そのプッシュのようなものです 。分子が化学反応を開始するために必要なエネルギーの最小量です。反応物が製品に変身する前に登る必要があるエネルギー「丘」と考えてください。
より高い活性化エネルギーは、反応が遅いことを意味します 、より少ない分子が障壁を克服するのに十分なエネルギーを持っているからです。
酵素:反応加速器
酵素は生物学的触媒です 、つまり、プロセスで消費されることなく反応をスピードアップします。彼らは、活性化エネルギーを下げることでこれを達成します。
方法は次のとおりです。
* 代替反応経路の提供: 酵素は、より低い活性化エネルギーヒルを備えた新しい「パス」を作成し、反応物が遷移状態に到達しやすくなります。
* 遷移状態の安定化: 酵素は反応物に結合し、それらを特定の方向に近づけ、反応が発生するために重要な不安定な遷移状態を安定させます。
このように考えてみてください。岩を丘の下に押し下げたい場合は、直接上り坂(活性化エネルギーが高く)を押したり(活性化エネルギーが低い)ランプを構築したりできます。酵素はランプのように作用し、反応が発生しやすくなります。
ここに、酵素が活性化エネルギーにどのように影響するかの要約:
* 酵素は、反応の活性化エネルギーを低くします。
* これにより、反応速度が増加します。
* 酵素は、反応の平衡を変えず、平衡に達する速度だけです。
例:
* 消化酵素 食物分子を体に吸収できる小さなユニットに分解します。
* 光合成の酵素 日光を化学エネルギーに変換します。化学エネルギーは、地球上の生命を燃やします。
全体として、酵素は生命に不可欠であり、それ以外の場合は不可能な速度で反応が起こることができます。活性化エネルギーを低下させることにより、それらは私たちの体と私たちの周りの世界を維持する化学プロセスを可能にします。