Τρεις μεταβλητές που μπορούν να επηρεάσουν τις δραστηριότητες ενός ενζύμου

Τα ένζυμα είναι πρωτεϊνικά μόρια που παίρνουν ένα συγκεκριμένο σχήμα που τους επιτρέπει να επιταχύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις μέσα στο σώμα, συνεπώς συμπεριφέρονται ως καταλύτες. Ο ρυθμός με τον οποίο λειτουργεί ένα ένζυμο εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από έναν αριθμό βασικών μεταβλητών και αυτές περιλαμβάνουν τη θερμοκρασία, το pH και τη συγκέντρωση.

Η ενζυμική δραστηριότητα έχει ισχυρή σχέση με τη θερμοκρασία. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η δραστικότητα του ενζύμου επίσης αυξάνεται επειδή υπάρχει αύξηση του αριθμού συγκρούσεων μεταξύ των μορίων που αντιδρούν και των ενζύμων. Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί περαιτέρω σε αύξηση της δραστικότητας του ενζύμου. Για τα ανθρώπινα ένζυμα, αυτή η μέγιστη θερμοκρασία είναι περίπου 98,6 βαθμοί Φαρενάιτ, που είναι η θερμοκρασία του σώματός μας. Οποιαδήποτε περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε μείωση της δραστικότητας του ενζύμου. Αυτό οφείλεται στην μετουσίωση της ενζυμικής πρωτεΐνης, η οποία είναι η διάσπαση των μοριακών δεσμών εντός της πρωτεΐνης. Όταν οι δεσμοί αυτοί σπάσουν, το σχήμα του ενζύμου αλλάζει και δεν λειτουργεί πλέον σωστά ως καταλύτης.

instagram story viewer

Το μέτρο της οξύτητας ή της αλκαλικότητας ενός διαλύματος αναφέρεται ως ρΗ. Τα ένζυμα έχουν εξελιχθεί ώστε να λειτουργούν σε συγκεκριμένες τιμές pH και η απόκλιση από αυτήν την τιμή θα οδηγήσει σε μείωση της ενζυματικής δραστικότητας. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα υψηλό ή χαμηλό pH μπορεί να μετουσιώσει τα ένζυμα όπως και οι υψηλές θερμοκρασίες. Τα περισσότερα από τα σωματικά μας υγρά έχουν ουδέτερο pH περίπου 7,2, επομένως τα ανθρώπινα ένζυμα έχουν την υψηλότερη δραστικότητα σε αυτό το pH.

Ένα υπόστρωμα είναι ένα μόριο στο οποίο λειτουργεί ένα ένζυμο. Δεδομένου ότι τα ένζυμα μπορούν να συνδεθούν μόνο σε ένα μόνο υπόστρωμα κάθε φορά, η δραστικότητά τους εξαρτάται από τη συγκέντρωση του υποστρώματος. Μια αρχική αύξηση της συγκέντρωσης υποστρώματος θα οδηγήσει σε αύξηση της ενζυμικής δραστηριότητας, καθώς αυτό σημαίνει ότι περισσότερα υποστρώματα και ένζυμα μπορούν να ζευγαρωθούν. Μια περαιτέρω αύξηση της συγκέντρωσης του υποστρώματος συνήθως δεν θα αυξήσει τη δραστικότητα επειδή τα ένζυμα είναι κορεσμένα με το υπόστρωμα. Με άλλα λόγια, υπάρχει μια γραμμή που τα υποστρώματα πρέπει να περιμένουν πριν φτάσουν σε ένα ένζυμο.

Η δραστικότητα του ενζύμου εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από τη δική του μοριακή συγκέντρωση. Δεδομένης μιας αυθαίρετα μεγάλης συγκέντρωσης υποστρώματος σε σταθερό pH και θερμοκρασία, οποιαδήποτε αύξηση της συγκέντρωσης ενζύμου οδηγεί σε αύξηση της δραστικότητας. Αυτό οδηγεί σε μια γραμμική σχέση στην οποία η ενζυμική δραστηριότητα είναι άμεσα ανάλογη με τη συγκέντρωση των ενζύμων.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer