एक एंजाइम एक अत्यधिक जटिल प्रोटीन है जो प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में व्यवहार करता है। उत्प्रेरक एक ऐसा पदार्थ है जो किसी रासायनिक अभिक्रिया की दर को बिना अभिक्रिया के स्वयं उपभोग किए बढ़ा देता है। एंजाइम जीवन के लिए महत्वपूर्ण हैं और प्रकृति में सर्वव्यापी हैं। चूंकि एंजाइमों की एक बहुत विशिष्ट त्रि-आयामी संरचना होती है, तापमान और पीएच जैसी स्थितियों में परिवर्तन उनकी प्रभावशीलता को प्रभावित कर सकते हैं।
विकृतीकरण
एक एंजाइम की त्रि-आयामी संरचना सक्रिय साइट, या एंजाइम का व्यावसायिक अंत बनाती है, जहां प्रतिक्रिया उत्प्रेरण होता है। इस सक्रिय साइट में परिवर्तन पीएच या तापमान जैसे कारकों से प्रभावित हो सकते हैं और इसलिए एंजाइम की प्रभावशीलता कम हो जाएगी जब इष्टतम स्थितियां मौजूद नहीं होंगी। जब एंजाइम अपना आकार खो देता है, तो इसे विकृतीकरण कहा जाता है।
अमीनो एसिड साइड चेन
अमीनो एसिड जो प्रोटीन बनाते हैं, और इसलिए एंजाइम, एक केंद्रीय कार्बन परमाणु, एक हाइड्रोजन परमाणु, एक अमीनो समूह, एक कार्बोक्जिलिक एसिड समूह और एक "आर" समूह से बने होते हैं। R समूह को साइड चेन भी कहा जाता है। साइड चेन या आर समूह परमाणुओं की एक विशिष्ट व्यवस्था है जो उस अमीनो एसिड को अद्वितीय बनाती है, और समाधान में एक कमजोर एसिड या आधार के रूप में व्यवहार कर सकती है और एक विशिष्ट आयनीकरण अवस्था होती है। यह आयनीकरण अवस्था एंजाइम की संरचना को प्रभावित करती है।
पीएच का प्रभाव
सभी एंजाइमों का एक इष्टतम पीएच होता है जिस पर वे सबसे अच्छा कार्य करते हैं। पीएच एंजाइम को एक निश्चित संरचना ग्रहण करने की अनुमति देता है जो खुद को एंजाइम की सक्रिय साइट के आकार में उधार देता है। जब सक्रिय साइट सही आकार होती है, तो यह प्रभावी रूप से एक सब्सट्रेट, या प्रतिक्रिया की सामग्री शुरू करने और प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने में सक्षम होती है। सक्रिय साइट एंजाइम की अमीनो एसिड साइड चेन की एक विशिष्ट संरचना का परिणाम है, जो कमजोर होती है उनकी आयनीकरण अवस्था के कारण एक दूसरे के साथ जुड़ाव और परिणामी विशिष्ट त्रि-आयामी संरचना बनाते हैं एंजाइम। सही पीएच के बिना, यह त्रि-आयामी संरचना ठीक से नहीं बनेगी। जीवित प्रणालियों में जैव रासायनिक बफर एंजाइम को उसकी इष्टतम पीएच सीमा के भीतर रखने में सक्षम हैं।
तापमान का प्रभाव
तापमान एंजाइमों की त्रि-आयामी संरचना को भी प्रभावित करता है। प्रत्येक एंजाइम में एक इष्टतम तापमान सीमा होती है जिसके भीतर यह सर्वोत्तम कार्य करता है। एक तापमान जो बहुत अधिक है, एंजाइम की संरचना को विकृत कर देगा, इसकी सक्रिय साइट के आकार को बदल देगा ताकि यह प्रतिक्रिया को प्रभावी ढंग से उत्प्रेरित न कर सके। एक तापमान जो बहुत कम है, वह प्रणाली को अपनी अधिकतम दर पर प्रतिक्रिया की प्रगति के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान नहीं करेगा।