Ami a kémiai reakciókat illeti, az enzimek kulcsszerepet játszanak. Ezek a speciális fehérjék hajtják a reakciókat és szabályozzák, hogy milyen gyorsan haladnak. Egyes körülmények, például a pH befolyásolják az enzim alakját, és meghatározzák az enzim működését.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az enzimeknek nevezett kidolgozott kémiai struktúrák vezérlik az élőlényeken belüli kémiai reakciók túlnyomó részét. Mint ilyen, az enzimek formája és funkciója hihetetlen sokféleséggel bír. Minden egyes enzim sajátos optimális pH-értékkel rendelkezik. Az ideális pH-tartományon kívül az enzimek lelassulhatnak vagy teljesen leállhatnak.
Mi az az enzim?
Az enzimek a fehérjék egy csoportja. Ez azt jelenti, hogy az aminosavak láncai alkotják bázikus szerkezetüket. A specifikus enzimtől függően a különféle aminosavak kölcsönhatásba lépnek egymással és a a környező környezet - beleértve a pH-t is, amely a láncokat hajlik vagy komplexumra görbül szerkezetek. Ezek a szerkezetek felgyorsítják a kémiai reakciókat azáltal, hogy megragadják a vegyi anyagokat és összerakják vagy széttöri őket. Az élőlények ezeket az enzimeket használják a kémiai reakciók sebességének szabályozására. Mivel az enzimek aminosavakból állnak, a pH változásai megváltoztatják ezen egyes építőelemek viselkedését.
A pH kémiai hatása
A pH-skála azt méri, hogy a minta mennyire savas vagy lúgos, ami viszont leírja, hogy mennyi ionos hidrogén vagy hidroxid van a mintában. A pH változásai az aminosavak alkotó atomjainak és molekuláinak ionizálódását idézik elő. Ezáltal egy enzim megváltoztathatja az alakját. Ezek az alakzatok meghatározzák a funkciót, így az alak megváltoztatása károsíthatja az enzim működését, megakadályozva a kémiai reakciók felgyorsítását.
Az enzimteljesítmény változásai
Valamennyi enzimnek van egy ideális pH-ja, amelynél az enzim a lehető leggyorsabban fog teljesíteni - feltételezve, hogy más körülmények is ideálisak és specifikus funkcióján alapulnak. Például egy olyan enzimnek, amely az emberi gyomor savas környezetében működik, alacsonyabb az ideális pH-értéke, mint egy olyan enzimnek, amely az emberi vér többé-kevésbé semleges környezetében működik. Amikor a pH eltér az ideális körülményektől, az enzimaktivitás lelassul, majd leáll, attól függően, hogy a körülmények mennyire deformálják az enzimet. Az enzimtől és a pH-változás szélsőségétől függően ezek a változások tartósan "megtörhetik" az enzimet, vagy az enzim normalizálódhat, ha a körülmények visszatérnek az enzim ideális tartományába.
Az enzimeket befolyásoló egyéb tényezők
A pH mellett számos más tényező is hasonló hatással lehet az enzimekre. A hőmérséklet hasonló hatással van az enzimek szerkezetére, mindegyik enzim ideális hőmérséklete eltérő. Ezenkívül a szubsztrát mennyisége - a vegyi anyagok, amelyekre egy enzim hat - markánsan befolyásolja a reakció sebességét. További szubsztrát hozzáadása felgyorsítja a reakciót, amíg el nem ér egy fennsíkot, amelynél az enzim nem tud gyorsabban mozogni. Egyes enzimeknek vannak inhibitorai, amelyek blokkolják működésüket. Egyes enzimek esetében az általuk ösztönzött reakciók végtermékei valóban bezárják az enzimet. Ezt "visszacsatolásnak" hívják, és segít szabályozni, hogy egy enzim mekkora anyagot hoz létre.