Aktivitas Enzim Diplot Terhadap pH

Enzim adalah katalis biologis. Artinya, mereka adalah protein yang diproduksi dalam organisme hidup yang membantu reaksi kimia. Tanpa enzim, reaksi kimia dalam tubuh Anda tidak akan berlangsung cukup cepat untuk membuat Anda tetap hidup. Setiap enzim memiliki kondisi operasi yang optimal -- lingkungan yang memungkinkan mereka bekerja dengan efisiensi maksimum. Salah satu parameter lingkungan terpenting yang mempengaruhi aktivitas enzim adalah pH, ​​dengan masing-masing enzim memiliki nilai optimum yang unik.

Enzim bekerja dengan menurunkan energi aktivasi dari suatu reaksi kimia. Anda dapat menganggap reaksi kimia sebagai sesuatu seperti memasukkan beanbag ke dalam ember, kecuali ada dinding setinggi 10 kaki antara beanbag dan ember. Anda dapat memanjat dinding dan memasukkan beanbag ke dalam ember, tetapi jika Anda memiliki bantuan enzim, dinding hanya akan setinggi 2 kaki, bukan 10 atau 100 atau 1000. Hasil akhirnya tetap sama tidak peduli seberapa tinggi dindingnya, tetapi Anda bisa memasukkan lebih banyak beanbag ke dalam ember jika dindingnya rendah. Sama halnya dengan enzim: produk kimia akhir adalah sama dengan atau tanpa enzim, tetapi lebih banyak reaksi akan terjadi jika enzim itu ada.

Kami menganggap pH sebagai ukuran keasaman, yang memang demikian. Cuka sedikit asam, sehingga memiliki pH sekitar 4, sedangkan soda kue bersifat basa dan memiliki pH sekitar 8. Larutan netral - tidak asam atau basa - memiliki pH 7.

Pada tingkat molekuler, pH bisa sedikit berbeda. pH rendah berarti ada banyak proton ekstra dalam larutan, sedangkan pH tinggi berarti ada banyak ion hidroksida -- oksigen dan hidrogen bersama-sama. Pada pH rendah, muatan positif dari proton dalam larutan akan tertarik ke daerah dengan muatan negatif, dan mereka akan menempel. Pada pH tinggi, ion OH, yang negatif, akan mencari muatan positif dan menempel.

Enzim adalah protein rumit yang menyatukan atom atau molekul komponen dengan cara yang tepat untuk menurunkan energi aktivasi. Mereka dapat melakukan ini karena bagaimana mereka dibentuk. Bentuk protein sebagian bergantung pada gaya tarik elektrostatik antara bagian-bagiannya yang berbeda. Misalnya, beberapa bagian memiliki muatan yang sedikit negatif, dan beberapa bagian yang sedikit positif, sehingga daerah protein tersebut saling membengkok.

Dalam larutan pH rendah, muatan positif ekstra terhubung ke daerah negatif protein. Dalam larutan pH tinggi, muatan negatif ekstra menempel pada daerah positif protein. Ketika mereka menempel, daya tarik elektrostatik dihilangkan dan protein berubah bentuk. Karena aktivitas enzim tergantung pada bentuknya, ia akan melambat, kemudian berhenti bekerja ketika pH terlalu rendah atau terlalu tinggi.

Enzim yang berbeda berfungsi di daerah dengan pH yang berbeda. Enzim perut, misalnya, bekerja paling baik pada pH rendah sekitar 2. Tetapi terlepas dari nilai pH spesifik di mana suatu enzim bekerja paling baik, aktivitas enzim rendah pada pH terendah dan meningkat hingga maksimum pada nilai pH optimum. Laju reaksi kemudian menurun dengan naiknya pH. Dalam kisaran sempit di sekitar optimum, enzim dapat memulihkan aktivitasnya jika pH dikembalikan ke optimum. Namun di luar kisaran itu, bentuk enzim akan sangat terdistorsi sehingga tidak bisa kembali normal.