Enzyme und Aktivierungsenergie

Bei einer chemischen Reaktion ist die Aktivierungsenergie oder E_a die Differenz der freien Energie zwischen den Substraten in ihrem Grundzustand und in ihrem Übergangszustand mit hoher Energie, einer instabilen transienten Struktur.

Diese Reaktanten müssen über eine ausreichende kinetische Energie verfügen, um häufig zu kollidieren und chemisch modifiziert zu werden, um Produkte zu bilden.

Aufgrund der Aktivierungsenergie für eine Reaktion hat der Übergangszustand eine höhere Energie als entweder die Reaktanten oder die Produkte. Es kann diese Energie schnell verlieren und zu den Reaktanten zurückkehren oder sich in die Produkte umwandeln.

Wenn Substrate an ihre Enzyme binden, nimmt die Aktivierungsenergie ab, so dass mehr Reaktanten den Übergangszustand erreichen können. Dadurch können mehr Moleküle in Produkte umgewandelt werden und die Geschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktion im Vergleich zu einer unkatalysierten Reaktion erhöht werden.

Enzyme beschleunigen die Reaktionsgeschwindigkeit auf verschiedene Weise, unter anderem durch die Stabilisierung des Übergangszustands, indem sie die Substrate in der richtigen Ausrichtung positionieren oder geeignete chemische Umgebunge