Et enzym er et meget komplekst protein, der opfører sig som en katalysator for reaktioner. En katalysator er et stof, der øger hastigheden af en kemisk reaktion uden at blive forbrugt af selve reaktionen. Enzymer er kritiske for livet og er allestedsnærværende. Fordi enzymer har en meget specifik tredimensionel struktur, kan ændringer i forhold som temperatur og pH påvirke deres effektivitet.
Denaturering
Et enzyms tredimensionelle struktur danner det aktive sted eller enzymets forretningsmæssige ende, hvor reaktionskatalyse finder sted. Ændringer i dette aktive sted kan påvirkes af faktorer såsom pH eller temperatur, og enzymets effektivitet reduceres derfor, når optimale betingelser ikke er til stede. Når enzymet mister sin form, kaldes det denaturering.
Aminosyre sidekæder
Aminosyrerne, der udgør proteiner, og derfor enzymer, består af et centralt carbonatom, et hydrogenatom, en aminogruppe, en carboxylsyregruppe og en "R" -gruppe. R-gruppen kaldes også en sidekæde. Sidekæden eller R-gruppen er et specifikt arrangement af atomer, der gør den aminosyre unik og kan opføre sig som en svag syre eller base i opløsning og har en specifik ioniseringstilstand. Denne ioniseringstilstand påvirker enzymets struktur.
Virkning af pH
Alle enzymer har en optimal pH-værdi, hvor de fungerer bedst. PH tillader enzymet at antage en vis konformation, der egner sig til formen af enzymets aktive sted. Når det aktive sted har den rigtige form, er det i stand til effektivt at binde til et substrat eller udgangsmateriale til reaktionen og katalysere reaktionen. Det aktive sted er et resultat af en specifik konformation af enzymets aminosyresidekæder, som danner svage forbindelser med hinanden på grund af deres ioniseringstilstand og danner den resulterende specifikke tredimensionelle struktur af enzymet. Uden den korrekte pH-værdi dannes denne tredimensionelle struktur ikke korrekt. Biokemiske buffere i levende systemer er i stand til at holde enzymet inden for dets optimale pH-område.
Effekt af temperatur
Temperatur påvirker også den tredimensionelle struktur af enzymer. Hvert enzym har et optimalt temperaturinterval, inden for hvilket det fungerer bedst. En temperatur, der er for høj, denaturerer enzymets struktur og ændrer formen på dets aktive sted, så det ikke effektivt kan katalysere en reaktion. En temperatur, der er for lav, vil ikke give systemet nok energi til, at reaktionen kan udvikle sig med sin maksimale hastighed.