Pokud jde o chemické reakce, jsou klíčovými hráči enzymy. Tyto specializované proteiny řídí reakce a kontrolují, jak rychle postupují. Některé podmínky, jako je pH, ovlivňují tvar enzymu a určují, jak dobře enzym funguje.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Propracované chemické struktury zvané enzymy řídí drtivou většinu chemických reakcí v živých věcech. Enzymy jako takové mají neuvěřitelnou rozmanitost ve formě a funkci. Každý jednotlivý enzym má specifické optimální pH. Enzymy se mohou mimo své ideální rozmezí pH zpomalit nebo úplně přestat fungovat.
Co je to enzym?
Enzymy jsou třídou proteinů. To znamená, že řetězce aminokyselin tvoří jejich základní struktury. V závislosti na konkrétním enzymu interagují různé aminokyseliny navzájem a okolní prostředí - včetně pH, které způsobí, že se řetězce ohnou nebo stočí do komplexu struktur. Tyto struktury urychlují chemické reakce tím, že popadají chemikálie a spojí je nebo je rozdělí. Živé věci používají tyto enzymy k řízení rychlosti chemických reakcí. Protože enzymy jsou vyrobeny z aminokyselin, změny pH mění způsob, jakým se tyto jednotlivé stavební bloky chovají.
Chemické účinky pH
Stupnice pH měří, jak kyselý nebo zásaditý je vzorek, což zase popisuje, kolik iontového vodíku nebo hydroxidu je ve vzorku. Změny pH způsobují ionizaci atomů a molekul aminokyselin. To může způsobit změnu formy enzymu. Tyto tvary určují funkci, takže změna tvaru může narušit funkci enzymu a zabránit mu v urychlení chemických reakcí.
Změny výkonu enzymu
Všechny enzymy mají ideální pH, při kterém bude enzym fungovat tak rychle, jak jen dokáže - za předpokladu, že jsou ideální i další podmínky, které vycházejí z jeho specifické funkce. Například enzym, který pracuje v kyselém prostředí lidského žaludku, bude mít nižší ideální pH než enzym, který pracuje ve více či méně neutrálním prostředí lidské krve. Když se pH odchyluje od ideálních podmínek, aktivita enzymu se zpomalí a poté zastaví, v závislosti na tom, jak moc podmínky enzym deformují. V závislosti na enzymu a na tom, jak extrémní se změna pH dostane, mohou tyto změny enzym trvale „rozbít“ nebo se může enzym vrátit do normálu, jakmile se podmínky vrátí do ideálního rozmezí enzymu.
Další faktory ovlivňující enzymy
Kromě pH může mít na enzymy podobný účinek několik dalších faktorů. Teplota má podobný účinek na strukturu enzymů, přičemž každý enzym má jinou ideální teplotu. Navíc množství substrátu - chemikálií, na které působí enzym - má výrazný vliv na rychlost reakce. Přidání dalšího substrátu urychluje reakci, dokud nenarazí na náhorní plošinu, na které se enzym nemůže rychleji pohybovat. Některé enzymy mají inhibitory, které blokují jejich působení. U některých enzymů konečné produkty reakcí, které podporují, ve skutečnosti enzym uzavřely. Toto se nazývá „zpětná vazba“ a pomáhá regulovat, kolik látky vytvoří enzym.
