Un sustrato en química es un ejemplo particular de un reactivo. Los reactivos pasan por cambios químicos para producir productos. En el caso de un sustrato, es un reactivo que tiene el potencial de convertirse en un producto específico, pero solo muy lentamente. La reacción química de un sustrato es facilitada por una enzima. Los sustratos prevalecen tanto en la química como en la bioquímica.

History

Para cualquier reacción química, el modelo básico es que tiene al menos un reactivo. Ese reactivo luego cambiará a una etapa intermedia antes de convertirse finalmente en su producto. Las reacciones químicas solo ocurren cuando la reacción es termodinámicamente favorable, o cuando se suministra energía en exceso. Para cualquier reacción, una cierta cantidad de energía para el reactivo, conocida como la energía de activación, es necesaria para moverla a la etapa intermedia.

Identificación

Los sustratos son únicos en química debido a su necesidad de un catalizador para que la reacción continúe. Una enzima es un compuesto químico que puede acelerar la velocidad con la que un reactivo se mueve a través de una reacción química. En el caso de la química, un sustrato es esencialmente un reactivo que puede facilitarse con la ayuda de una molécula externa que, aparte de su función de asistencia, no participa en la reacción.

Features

La forma en que interactúan un sustrato y un catalizador puede variar. En algunos casos, la presencia de un catalizador puede ayudar a estabilizar la forma intermedia de un sustrato. Otras veces, puede desestabilizar la forma básica del sustrato, facilitando la formación de la forma intermedia. En los casos en los que el sustrato consiste en múltiples compuestos que necesitan reaccionar juntos, el catalizador puede ayudar reuniendo los sustratos (que son esencialmente reactivos) para acelerar su reacción.

Expert Insight

Mientras que un sustrato es un tipo de reactante químico que a menudo necesita un catalizador, se debe tener en cuenta que el catalizador no hace nada para cambiar realmente los parámetros de la ecuación química. A lo sumo, el efecto de un catalizador sobre un sustrato es solo acelerar a lo largo de una reacción al disminuir la cantidad de energía necesaria para que el sustrato llegue a su estado intermedio. Los sustratos sin catalizador son perfectamente capaces de reaccionar por sí solos, aunque lentamente, y cuando se usa un catalizador para una reacción, el catalizador en sí mismo no se consume ni se modifica.

Consideraciones

La presencia de sustratos y catalizadores son especialmente frecuentes en reacciones bioquímicas. En gran parte de la naturaleza, las reacciones que de otro modo ocurrirían muy lentamente deben acelerarse para proporcionar una cantidad adecuada de los productos. Un ejemplo biológico de un catalizador es la coagulación de la leche, en la que la leche misma es el sustrato catalizado por la enzima rennina. Otro ejemplo que ocurre dentro del cuerpo humano es en la descomposición del peróxido de hidrógeno, una sustancia tóxica para las células. En este caso, el sustrato es peróxido de hidrógeno y el catalizador es la enzima catalasa.