Що се отнася до химичните реакции, ензимите са ключови играчи. Тези специализирани протеини стимулират реакциите и контролират колко бързо протичат. Някои състояния като рН влияят на формата на ензима и определят колко добре функционира ензимът.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Сложните химически структури, наречени ензими, контролират по-голямата част от химичните реакции в живите същества. Като такива, ензимите имат невероятно разнообразие по форма и функция. Всеки отделен ензим има специфично оптимално рН. Извън идеалния им диапазон на pH, ензимите могат да се забавят или да спрат да работят изцяло.
Какво е ензим?
Ензимите са клас протеини. Това означава, че веригите от аминокиселини формират основните си структури. В зависимост от конкретния ензим, различните аминокиселини взаимодействат помежду си и околната среда - включително рН, което кара веригите да се огъват или свиват на сложни структури. Тези структури ускоряват химичните реакции, като хващат химикалите и ги слагат заедно или ги разделят. Живите същества използват тези ензими, за да контролират скоростта на химичните реакции. Тъй като ензимите са изградени от аминокиселини, промените в pH променят начина, по който тези отделни градивни елементи се държат.
Химични ефекти на pH
Скалата за рН измерва колко киселинна или основна е пробата, което от своя страна описва колко йонен водород или хидроксид има в пробата. Промените в pH водят до йонизиране на атомите и молекулите на съставните аминокиселини. Това може да накара ензима да промени формата си. Тези форми определят функцията, така че промяната на формата може да наруши функцията на ензима, предотвратявайки ускоряването на химичните реакции.
Промени в ефективността на ензимите
Всички ензими имат идеално рН, при което ензимът ще действа възможно най-бързо - ако приемем, че други условия също са идеални и се основават на специфичната му функция. Например, ензимът, който работи в киселата среда на човешкия стомах, ще има по-ниско идеално рН от ензима, който работи в повече или по-малко неутралната среда на човешката кръв. Когато рН се отклонява от идеалните условия, ензимната активност ще се забави, след това спре, в зависимост от това доколко условията деформират ензима. В зависимост от ензима и до колко екстремни са промените в рН, тези промени могат за постоянно да „счупят“ ензима или ензимът да се нормализира, след като условията се върнат към идеалния диапазон на ензима.
Други фактори, засягащи ензимите
В допълнение към рН, няколко други фактора могат да имат подобен ефект върху ензимите. Температурата има подобен ефект върху структурата на ензимите, като всеки ензим има различна идеална температура. Освен това количеството субстрат - химикалите, върху които действа ензим - оказва силно влияние върху скоростта на реакцията. Добавянето на повече субстрат ускорява реакцията, докато достигне плато, при което ензимът не може да се движи по-бързо. Някои ензими имат инхибитори, които блокират действията им. За някои ензими крайните продукти от реакциите, които те насърчават, всъщност изключват ензима. Това се нарича "обратна връзка" и помага да се регулира колко от дадено вещество създава ензимът.