Catalizis enzimatica

CATÁLISIS ENZIMÁTICA

V. CATÁLISIS

1. DESARROLLO DE LA CATÁLISIS.

El catalizador es una sustancia que altera la velocidad de una reacción. El proceso recibe la denominación de CATÁLISIS. En la mayoría de los casos, el catalizador aumenta la velocidad de una reacción química. En general hay una aceleración de ésta. Una definición amplia de catálisis es la “aceleración de reaccionesquímicas por la adición de pequeñas cantidades de sustancias extrañas al sistema reaccionante”. La palabra “catálisis” viene del griego y quiere decir “desatar”
La catálisis fue muy poco estudiada antes de 1800, con excepción del proceso de fermentación que era conocido desde hace siglos. En los comienzos del siglo XIX, KIRCHOFF descubre que el ácido sulfúrico es capaz de azucarar el almidón en grandescantidades, sin ser consumido en cantidad sensible.

 THENARD, que fue el primero en obtener el agua oxigenada, observó que ésta en presencia de la esponja de platino, bióxido de manganeso o la fibrina de la sangre, desprende oxígeno de carácter casi explosivo, sin que tales sustancias experimentan la menor alteración.
 MITSCHERLICH encontró que una cantidad dada de ácido sulfúricoconcentrado es capaz de transformar en éter cantidades ilimitadas de alcohol etílico.

En 1806, CLÉMENT Y DÉSORMES publicaron un artículo muy interesante acerca de la acción del óxido nítrico (NO) en el proceso de las cámaras de plomo de fabricación del ácido sulfúrico, en el que se indicaba que el NO actúa como transportador de oxígeno del aire, debido a la formación de NO2 como compuesto intermedio. Porúltimo, la oxidación de vapores combustibles por el aire, en presencia de la esponja de platino, descubrimiento de DÖBEREINER en 1823, que causó sensación, fue con lo que comenzó la investigación de la catálisis heterogénea.

El gran químico sueco BERZELIUS (1835) dio a estas sustancias el nombre de catalizadores; y el de fuerza catalítica al poder que poseen las sustancias en cuestión, deproducir con su sola presencia ciertas reacciones químicas, que son posibles aún cuando no existan catalizadores, pero la inercia de la materia impide que se produzcan. El papel del CATALIZADOR consiste en vencer dicha inercia. Pueden compararse a los lubricantes de una máquina, que disminuyen los rozamientos de los diferentes órganos, sin influir directamente sobre la potencia de la misma.

En1888, OSTWALD definió el catalizador como “la sustancia que altera la velocidad de una reacción pero que no aparee combinada con los productos finales de la misma”. Formuló además una serie de criterios de catálisis, que resumían la conducta de los catalizadores. En 1899, BREDIG, se ocupó de la acción catalítica de los metales finamente divididos, en estado coloidal, a los que denominó “fermentosinorgánicos”.
FISICOQUIMICA DE GASTÓN PONS MUZZO - PRIMERA EDICIÓN
2. PRINCIPIOS GENERALES DE LA CATÁLISIS
Los catalizadores generalmente reaccionan con uno o más de los reactivos para formar productos intermedios que, posteriormente, conducen al producto final de reacción. En el proceso se regenera el catalizador. El siguiente esquema es típico de una reacción catalítica, donde C representa elcatalizador, X e Y son reactivos, y Z es el producto de la reacción de X e Y:
X + C → XC (1)
Y + XC → XYC (2)
XYC → CZ (3)
CZ → C + Z (4)
Aunque el catalizador es consumido por la reacción 1, posteriormente es producido por la reacción 4, por lo que la reacción global es:
X + Y → Z
Curva de progreso de una reacción enzimática. La pendiente representa, en el período inicial, la velocidad de lareacción. La zona de la meseta representa el equilibrio de la reacción
Como el catalizador se regenera en una reacción, a menudo sólo se necesitan pequeñas cantidades para incrementar la velocidad de la reacción. Sin embargo, en la práctica los catalizadores son algunas veces consumidos en procesos secundarios.
Como ejemplo de este proceso, en 2008, investigadores daneses revelaron por...