Kemiallisten reaktioiden osalta entsyymit ovat keskeisiä toimijoita. Nämä erikoistuneet proteiinit ohjaavat reaktioita ja hallitsevat kuinka nopeasti ne etenevät. Jotkut olosuhteet, kuten pH, vaikuttavat entsyymin muotoon ja määrittävät entsyymin toiminnan.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Kehittyneet kemialliset rakenteet, joita kutsutaan entsyymeiksi, hallitsevat suurimman osan kemiallisista reaktioista elävissä olennoissa. Sellaisina entsyymeillä on uskomattoman monimuotoinen muoto ja toiminta. Jokaisella yksittäisellä entsyymillä on erityinen optimaalinen pH. Ihanteellisen pH-alueen ulkopuolella entsyymit voivat hidastaa tai lopettaa toimintansa kokonaan.
Mikä on entsyymi?
Entsyymit ovat proteiinien luokka. Tämä tarkoittaa, että aminohappoketjut muodostavat emäksisen rakenteensa. Spesifisestä entsyymistä riippuen eri aminohapot ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja ympäröivä ympäristö - mukaan lukien pH, joka saa ketjut taipumaan tai käpristymään monimutkaisiksi rakenteet. Nämä rakenteet nopeuttavat kemiallisia reaktioita tarttumalla kemikaaleihin ja liittämällä ne yhteen tai hajottamalla ne. Elävät olennot käyttävät näitä entsyymejä kemiallisten reaktioiden nopeuden hallintaan. Koska entsyymit valmistetaan aminohapoista, pH: n muutokset muuttavat tapaa, jolla nämä yksittäiset rakennuspalikat käyttäytyvät.
PH: n kemialliset vaikutukset
PH-asteikko mittaa kuinka happama tai emäksinen näyte on, mikä puolestaan kuvaa kuinka paljon ionista vetyä tai hydroksidia on näytteessä. PH: n muutokset saavat aminohappojen komponenttiatomit ja molekyylit ionisoitumaan. Tämä voi saada entsyymin muuttamaan muotoa. Nämä muodot määräävät toiminnan, joten muodon muuttaminen voi heikentää entsyymin toimintaa ja estää sitä nopeuttamasta kemiallisia reaktioita.
Entsyymin suorituskyvyn muutokset
Kaikilla entsyymeillä on ihanteellinen pH, jossa entsyymi toimii mahdollisimman nopeasti - olettaen, että myös muut olosuhteet ovat ihanteelliset ja perustuvat sen erityiseen toimintaan. Esimerkiksi entsyymillä, joka toimii ihmisen vatsan happamassa ympäristössä, on matalampi ihanteellinen pH kuin entsyymillä, joka toimii ihmisveren enemmän tai vähemmän neutraalissa ympäristössä. Kun pH poikkeaa ihanteellisista olosuhteista, entsyymiaktiivisuus hidastuu ja pysähtyy sen jälkeen, kuinka paljon olosuhteet muuttavat entsyymiä. Entsyymistä ja pH-muutoksen äärimmäisyydestä riippuen nämä muutokset voivat pysyvästi "rikkoa" entsyymin tai entsyymi voi palata normaaliksi, kun olosuhteet palaavat entsyymin ihanteelliseen alueeseen.
Muut entsyymeihin vaikuttavat tekijät
PH: n lisäksi useilla muilla tekijöillä voi olla samanlainen vaikutus entsyymeihin. Lämpötilalla on samanlainen vaikutus entsyymien rakenteeseen, jokaisella entsyymillä on erilainen ihanteellinen lämpötila. Lisäksi substraatin määrä - kemikaalit, joihin entsyymi vaikuttaa - vaikuttaa voimakkaasti reaktionopeuteen. Lisää substraattia lisää reaktiota, kunnes se osuu tasangolle, jolla entsyymi ei voi liikkua nopeammin. Joillakin entsyymeillä on estäjiä, jotka estävät niiden toiminnan. Joillekin entsyymeille niiden kannustamien reaktioiden lopputuotteet sulkevat entsyymin. Tätä kutsutaan "palautteeksi" ja se auttaa säätelemään, kuinka paljon ainetta entsyymi luo.