酵素の効果が低下する2つの方法は何ですか？

酵素は、適切に機能するために3D形状をとる必要があるタンパク質機械です。 酵素は、3D構造を失うと非アクティブになります。 これが発生する1つの方法は、温度が高くなりすぎて酵素が変性または展開するためです。 酵素が不活性になるもう1つの方法は、酵素の活性が化学阻害剤によってブロックされた場合です。 阻害剤にはさまざまな種類があります。 競合阻害剤は酵素の活性部位に結合してブロックします。 非競合的阻害剤は、活性部位以外の部位に結合しますが、活性部位を非機能的にします。

酵素の原子は通常振動しますが、分子が展開するほどではありません。 酵素の温度を上げると、振動の量が増えます。 揺れすぎると、酵素は適切な形を失い始めます。 酵素は、それらが最も活性である最適な温度範囲を持っています。 酵素活性は、温度がこの最適範囲に達すると増加しますが、この範囲を超えると急激に減少します。 ほとんどの動物の酵素は摂氏40度以上で活性を失います。 温泉で生き残ることができる極限環境微生物と呼ばれる細菌があります。 それらの酵素は、水を沸騰させる温度に耐えることができます。

酵素には活性部位と呼ばれる領域があり、酵素の主な目的である化学反応を実行します。 酵素の他の部分と同様に、活性部位は機能するために適切な3D形状を持っている必要があります。 活性部位は酵素の口のようなものです。 特定のアミノ酸のサイドグループは、口の中の歯のように、活性部位の空間にくっつきます。 これらのサイドグループは、化学反応を起こす責任があります。 食べ物を噛むために歯を揃える必要があるのと同じように、活性部位が3D形状でない場合、サイドグループは反応を完了できません。

酵素の効果が低下するもう1つの方法は、酵素の活性が化学阻害剤によってブロックされるためです。 競合阻害剤は、酵素の活性部位に結合する分子です。 活性物質は、酵素が修飾すると思われる分子である基質が結合する場所であるため、競合阻害剤は活性部位を求めて基質と競合します。 多くの競合阻害剤は、活性部位に結合するものの脱落する可能性があるため、可逆的阻害剤として知られています。 これにより、酵素が再びオンになります。

別のタイプの酵素阻害剤は、非競合的阻害剤と呼ばれます。 これらのタイプの化学物質は、活性部位に結合するのではなく、酵素の別の部位に結合します。 しかし、他の部位での阻害剤の結合は、活性部位を閉じるかブロックするタンパク質の形状の変化を引き起こします。 非競合的阻害剤は、アロステリック部位が活性部位ではない調節部位であるため、アロステリック阻害剤とも呼ばれます。 いくつかの酵素は、いわゆる酵素複合体に集まった複数の酵素です。 アロステリック阻害剤は、1つのアロステリック部位に結合することにより、複合体のすべての酵素をオフにすることができます。