Når det kommer til kemiske reaktioner, er enzymer nøgleaktører. Disse specialiserede proteiner driver reaktioner og styrer, hvor hurtigt de fortsætter. Nogle forhold som pH påvirker enzymets form og bestemmer, hvor godt enzymet fungerer.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Omfattende kemiske strukturer kaldet enzymer styrer langt størstedelen af kemiske reaktioner i levende ting. Som sådan har enzymer utrolig mangfoldighed i form og funktion. Hvert enkelt enzym har en bestemt optimal pH. Uden for deres ideelle pH-område kan enzymer bremse eller stoppe med at arbejde helt.
Hvad er et enzym?
Enzymer er en klasse af proteiner. Dette betyder, at aminosyrekæder danner deres basale strukturer. Afhængig af det specifikke enzym interagerer de forskellige aminosyrer med hinanden og omgivende miljø - inklusive pH, som får kæderne til at bøjes eller krølles op til komplekse strukturer. Disse strukturer fremskynder kemiske reaktioner ved at tage fat i kemikalier og sætte dem sammen eller bryde dem fra hinanden. Levende ting bruger disse enzymer til at kontrollere hastigheden af kemiske reaktioner. Da enzymer er lavet af aminosyrer, ændrer pH-værdier den måde, disse individuelle byggesten opfører sig på.
Kemiske virkninger af pH
PH-skalaen måler, hvor sur eller basisk en prøve er, hvilket igen beskriver, hvor meget ionisk hydrogen eller hydroxid der er i en prøve. Ændringer i pH får aminosyrernes komponentatomer og molekyler til at ionisere. Dette kan få et enzym til at ændre form. Disse former bestemmer funktion, så ændring af form kan forringe enzymets funktion og forhindre det i at fremskynde kemiske reaktioner.
Ændringer i enzymets ydeevne
Alle enzymer har en ideel pH, hvor enzymet fungerer så hurtigt som muligt - forudsat at andre betingelser også er ideelle og baseret på dets specifikke funktion. For eksempel vil et enzym, der fungerer i det sure miljø i den menneskelige mave, have en lavere ideel pH end et enzym, der fungerer i det mere eller mindre neutrale miljø af humant blod. Når pH afviger fra de ideelle betingelser, vil enzymaktiviteten blive langsommere, og derefter stoppe, afhængigt af hvor meget betingelserne deformerer enzymet. Afhængigt af enzymet og hvor ekstrem pH-ændringen bliver, kan disse ændringer permanent "bryde" enzymet, eller enzymet kan vende tilbage til det normale, når forholdene vender tilbage til enzymets ideelle område.
Andre faktorer, der påvirker enzymer
Ud over pH kan flere andre faktorer have en lignende virkning på enzymer. Temperatur har en lignende virkning på enzymers struktur, hvor hvert enzym har en anden ideel temperatur. Derudover har mængden af substrat - de kemikalier, som et enzym virker på - en stærk indflydelse på reaktionshastigheden. Tilføjelse af mere substrat fremskynder reaktionen, indtil den rammer et plateau, hvor enzymet ikke kan bevæge sig hurtigere. Nogle enzymer har hæmmere, der blokerer deres handlinger. For nogle enzymer lukker slutprodukterne af de reaktioner, de tilskynder, faktisk enzymet. Dette kaldes "feedback" og hjælper med at regulere, hvor meget af et stof et enzym skaber.