ماذا يحدث لنشاط الإنزيم إذا كان الرقم الهيدروجيني غير موات؟

عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات الكيميائية ، فإن الإنزيمات تلعب دورًا رئيسيًا. تقود هذه البروتينات المتخصصة التفاعلات وتتحكم في مدى سرعة تقدمها. تؤثر بعض الظروف مثل الأس الهيدروجيني على شكل الإنزيم وتحدد مدى جودة وظائف الإنزيم.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تتحكم الهياكل الكيميائية المتقنة التي تسمى الإنزيمات في الغالبية العظمى من التفاعلات الكيميائية داخل الكائنات الحية. على هذا النحو ، تمتلك الإنزيمات تنوعًا مذهلاً في الشكل والوظيفة. كل إنزيم له درجة حموضة مثالية محددة. خارج نطاق الأس الهيدروجيني المثالي ، قد تبطئ الإنزيمات أو تتوقف عن العمل تمامًا.

الإنزيمات هي فئة من البروتينات. هذا يعني أن سلاسل الأحماض الأمينية تشكل هياكلها الأساسية. اعتمادًا على الإنزيم المحدد ، تتفاعل الأحماض الأمينية المختلفة مع بعضها البعض ومع البيئة المحيطة - بما في ذلك الرقم الهيدروجيني ، الذي يتسبب في ثني السلاسل أو الالتفاف إلى شكل معقد الهياكل. تعمل هذه الهياكل على تسريع التفاعلات الكيميائية عن طريق الاستيلاء على المواد الكيميائية وتجميعها معًا أو تفكيكها. تستخدم الكائنات الحية هذه الإنزيمات للتحكم في سرعة التفاعلات الكيميائية. نظرًا لأن الإنزيمات مصنوعة من الأحماض الأمينية ، فإن التغييرات في الأس الهيدروجيني تغير الطريقة التي تتصرف بها وحدات البناء الفردية.

يقيس مقياس الأس الهيدروجيني مدى حمضية العينة أو قاعدتها ، والتي بدورها تصف مقدار الهيدروجين أو الهيدروكسيد الأيوني في العينة. تؤدي التغييرات في الأس الهيدروجيني إلى تأين ذرات وجزيئات الأحماض الأمينية. هذا يمكن أن يجعل شكل إنزيم يغير. تحدد هذه الأشكال الوظيفة ، لذا فإن تغيير الشكل يمكن أن يضعف وظيفة الإنزيم ، ويمنعه من تسريع التفاعلات الكيميائية.

تحتوي جميع الإنزيمات على درجة حموضة مثالية حيث يعمل الإنزيم بأسرع ما يمكن - بافتراض أن الظروف الأخرى مثالية أيضًا وتعتمد على وظيفتها المحددة. على سبيل المثال ، فإن الإنزيم الذي يعمل في البيئة الحمضية للمعدة البشرية سيكون له درجة حموضة مثالية أقل من الإنزيم الذي يعمل في بيئة أكثر أو أقل حيادية لدم الإنسان. عندما ينحرف الأس الهيدروجيني عن الظروف المثالية ، يتباطأ نشاط الإنزيم ، ثم يتوقف ، اعتمادًا على مقدار الظروف التي تشوه الإنزيم. اعتمادًا على الإنزيم ومدى شدة تغير الأس الهيدروجيني ، قد تؤدي هذه التغييرات إلى "كسر" الإنزيم أو قد يعود الإنزيم إلى طبيعته بمجرد عودة الظروف إلى النطاق المثالي للإنزيم.

بالإضافة إلى الرقم الهيدروجيني ، يمكن أن يكون للعديد من العوامل الأخرى تأثير مماثل على الإنزيمات. درجة الحرارة لها تأثير مماثل على بنية الإنزيمات ، حيث يكون لكل إنزيم درجة حرارة مثالية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كمية الركيزة - المواد الكيميائية التي يعمل عليها الإنزيم - لها تأثير صارخ على سرعة التفاعل. تؤدي إضافة المزيد من الركيزة إلى تسريع التفاعل حتى تصل إلى هضبة يتعذر على الإنزيم التحرك عندها بشكل أسرع. تحتوي بعض الإنزيمات على مثبطات تمنع عملها. بالنسبة لبعض الإنزيمات ، فإن المنتجات النهائية للتفاعلات التي تشجعها تقوم في الواقع بإيقاف الإنزيم. وهذا ما يسمى "التغذية الراجعة" ويساعد في تنظيم كمية المادة التي ينتجها الإنزيم.