酵素は生物学的触媒です。 つまり、それらは生物で生成されたタンパク質であり、化学反応を助けます。 酵素がなければ、あなたの体の化学反応はあなたを生き続けるのに十分な速さで進行しません。 すべての酵素には最適な操作条件があります-それらが最大の効率で働くことを可能にする環境。 酵素活性に影響を与える最も重要な環境パラメーターの1つはpHであり、各酵素には固有の最適値があります。
活性化エネルギー
酵素は、 活性化エネルギー 化学反応の。 化学反応は、お手玉とバケツの間に10フィートの壁があることを除けば、お手玉をバケツに入れるようなものと考えることができます。 壁を乗り越えてビーンバッグをバケツに入れることはできますが、酵素の助けを借りれば、壁の高さは10、100、1000ではなく2フィートになります。 最終的な結果は、壁がいくら高くても同じですが、壁が低い場合は、より多くのビーンバッグをバケツに入れることができます。 酵素についても同じです。最終的な化学生成物は酵素があってもなくても同じですが、酵素が存在する場合はさらに多くの反応が起こります。
pH
私たちはpHを酸性度の尺度と考えています。 酢は弱酸性なのでpHは約4、重曹は塩基性でpHは約8です。 中性溶液（酸性でも塩基性でもない）のpHは7です。
分子レベルでは、pHはわずかに異なる場合があります。 pHが低いと、溶液中に余分なプロトンがたくさんあることを意味し、pHが高いと、水酸化物イオン（酸素と水素が一緒になっている）がたくさんあることを意味します。 低pHでは、溶液中のプロトンの正電荷が負電荷を持つ領域に引き付けられ、それらがラッチします。 高pHでは、負のOHイオンが正の電荷を探し出し、ラッチします。
酵素
酵素は複雑なタンパク質であり、活性化エネルギーを下げるために適切な方法で構成原子または分子をまとめます。 彼らは彼らがどのように形作られているかによってこれを行うことができます。 タンパク質の形状は、その異なる部分間の静電引力に部分的に依存します。 たとえば、一部の部分はわずかに負の電荷を持ち、一部はわずかに正の電荷を持っているため、タンパク質のこれらの領域は互いに向かって曲がっています。
低pHの溶液では、余分な正電荷がタンパク質の負領域に接続します。 高pH溶液では、余分な負電荷がタンパク質の正領域に固定されます。 それらがラッチすると、静電引力がなくなり、タンパク質の形状が変化します。 酵素の活性はその形状に依存するため、pHが低くなりすぎたり、高くなりすぎたりすると、酵素は遅くなり、最終的には機能を停止します。
酵素活性対。 pH
異なる酵素は、異なるpHの領域で機能します。 たとえば、胃の酵素は、約2の低いpHで最もよく機能します。 しかし、酵素が最もよく機能するpHの特定の値に関係なく、酵素活性は最低のpHで低く、最適なpHの値で最大に増加します。 その後、pHが上昇すると反応速度は低下します。 最適値付近の狭い範囲内で、pHが最適値に戻ると、酵素はその活性を回復することができます。 しかし、その範囲外では、酵素の形状が非常に歪んでしまい、正常に戻れなくなります。