Hvad er de to måder at hæmme enzymaktivitet på?

Enzymer er proteiner, der kun udfører deres funktioner, når deres tredimensionelle former er intakte. Derfor vil forståelse af strukturen af ​​enzymer hjælpe med at afklare de måder, hvorpå enzymaktivitet kan hæmmes. Drastiske temperaturændringer, såsom smeltning eller frysning, kan ændre enzymernes form og aktivitet. Ændringer i pH eller surhedsgrad i enzymets omgivelser kan også ændre enzymaktivitet.

Enzymer er proteiner, hvilket betyder at de har en specifik tredimensionel struktur, der definerer deres katalytiske aktivitet. Den primære struktur af et protein er dets aminosyresekvens. Den sekundære struktur af proteiner er den hydrogenbinding, der forekommer langs rygraden i aminosyresekvensen. Den tertiære struktur af et protein, som er, hvor et enzyms aktivitet kommer fra, holdes på plads af de intramolekylære (inden for et molekyle) interaktioner mellem aminosyresidekæderne. Interaktionerne, der opretholder et enzyms tertiære struktur, påvirkes af temperatur og pH.

Enzymer er lavet af kæder af aminosyrer, som er lavet af atomer. Atomer og molekyler vibrerer naturligt, men for meget vibration får enzymer til at udfolde sig. En type temperaturændring, der hæmmer enzymaktivitet, er opvarmning. Hævning af temperaturen får molekylerne til at vibrere hurtigere. Men når temperaturen stiger for meget, udfolder enzymet sig. Denne udfoldning, kaldet denaturering, får enzymet til at miste sin tredimensionelle form og dermed aktivitet. De fleste dyre enzymer fungerer ikke over 40 grader Celsius.

Den anden type temperaturændring, der påvirker enzymaktivitet, er afkøling eller frysning. Ligesom temperaturforøgelse får molekyler til at vibrere hurtigere, sænker temperaturen vibrationerne. Når atomer i enzymerne sænkes for meget, eller hvis de fryser, kan enzymet ikke udføre sin funktion. Enzymer er ikke stive maskiner, selvom de har en fysisk struktur. Atomer i enzymer, ligesom andre proteiner, vibrerer normalt. De har brug for denne fleksibilitet for at udføre deres funktion, og frysning forhindrer dem i at bevæge sig overhovedet.

Bortset fra temperaturændringer vil en ændring i surheden eller pH-værdien i enzymets miljø hæmme enzymaktiviteten. En af de typer interaktioner, der holder et enzyms tertiære struktur sammen, er ioniske interaktioner mellem aminosyresidekæder. En positivt ladet amingruppe neutraliseres, når den interagerer med en negativt ladet syregruppe. En ændring i pH, som er en ændring i mængden af ​​protoner, kan ændre afgifterne for disse to grupper og gøre dem ikke tiltrukket af hinanden. Det skal bemærkes, at hvert enzym fungerer inden for et specifikt pH-område, nogle kan lide meget sure omgivelser, andre meget basiske eller basiske miljøer.