ישנם סוגים רבים של זרזים, מה הם?

כל מי שלמד כימיה מכיר את המונח הכימי זרז. זרז הוא חומר כימי הנפוץ בניסויים כימיים, שיכול לשנות את קצב התגובה הכימית של מגיבים מבלי לשנות את שיווי המשקל הכימי. מהם הזרזים?
מהם הזרזים?
ישנם סוגים שונים של זרזים, אותם ניתן לחלק לזרזים נוזליים ולזרזים מוצקים לפי מצבם; על פי מצב הפאזה של מערכת התגובה, ניתן לחלק אותה לזרזים הומוגניים ולזרזים הטרוגניים. זרזים הומוגניים כוללים חומצה, אלקלי, תרכובות מתכת מעבר מסיסות וזרזי פרוקסיד.
זרזים הטרוגניים כוללים זרזי חומצה מוצקים, זרזי בסיס אורגניים, זרזי מתכת, זרזים של תחמוצת מתכת, זרזים מורכבים, זרזי אדמה נדירים, זרזים של מסננות מולקולריות, זרזים ביולוגיים, ננו-זרזים וכו'; על פי סוג התגובה, ניתן לחלק אותה עוד יותר לזרזים כגון פילמור, עיבוי, אסטריפיקציה, אצטליזציה, הידרוגנציה, דהידרוגנציה, חמצון, הפחתה, אלקילציה, איזומריזציה וכו'; לפי גודל ההשפעות שלהם, ניתן לחלק אותם גם לזרזים עיקריים ולזרזים משותפים.
קטליזה הומוגנית
התגובה המתרחשת כאשר הזרז והמגיב נמצאים באותו שלב ואין גבול פאזה נקראת קטליזה הומוגנית. זרז שיכול לבצע קטליזה הומוגנית הוא זרז הומוגני.
זרזים הומוגניים כוללים חומצות נוזליות, זרזים אלקליים, חומצות מוצקות וזרזים אלקליים כגון Secos, תרכובות מתכת מעבר מסיסות (מלחים וקומפלקסים) ועוד. זרזים הומוגניים פועלים באופן עצמאי על ידי מולקולות או יונים, עם מרכזים פעילים אחידים ופעילות וסלקטיביות גבוהה.
קטליזה הטרוגנית
זרזים הטרוגניים, הידועים גם כזרזים הטרוגניים, משמשים בתגובות של שלבים שונים, כאשר הם נמצאים במצבים שונים מהמגיבים שהם מזרזים. לדוגמה, בייצור מרגרינה ניתן להמיר שמן צמחי בלתי רווי וגז מימן לשומנים רוויים באמצעות ניקל מוצק (זרז). ניקל מוצק הוא זרז הטרוגני, והמגיבים שהוא מזרז הם נוזלים (שמן צמחי) וגזים (מימן).
תגובה קטליטית הטרוגנית פשוטה כוללת ספיחה של מגיבים על פני הזרז, שבירה של קשרים בתוך המגיבים המובילים ליצירת קשרים חדשים, אך גם הקשר הלא יציב בין המוצר לזרז, הגורם למוצר להתנתק ממנו. אתר התגובה ותהליכים אחרים. כיום ידוע שזרזים רבים מציגים מבנים שונים עבור ספיחה ותגובה על פני השטח שלהם.
ביוקטליזה
אנזימים הם ביו-זרזים, תרכובות אורגניות המיוצרות על ידי צמחים, בעלי חיים ומיקרואורגניזמים בעלי יכולת קטליטית (לרוב החלבונים, אך לכמות קטנה של RNA יש גם תפקיד ביו-קטליטי), שנקרא בעבר אנזימים.
הפעולה הקטליטית של אנזימים היא גם סלקטיבית. למשל, עמילן. אנזימים מזרזים את ההידרוליזה של עמילן לדקסטרין ומלטוז, בעוד פרוטאזות מזרזות את ההידרוליזה של חלבונים לפפטידים. אורגניזמים חיים משתמשים בהם כדי להאיץ תגובות כימיות בתוך הגוף. אם לא היו אנזימים, תגובות כימיות רבות בתוך האורגניזם היו מתקדמות לאט והיה קשה לקיים חיים.
בטמפרטורה של כ-37 מעלות (טמפרטורת גוף האדם), מצב העבודה של האנזים הוא אופטימלי. אם הטמפרטורה גבוהה מ-50 מעלות או 60 מעלות, האנזים ייהרס ולא יוכל לתפקד שוב. לכן, חומרי ניקוי ביולוגיים המשתמשים באנזימים לפירוק כתמים על בגדים הם היעילים ביותר בשימוש בטמפרטורות נמוכות.