რაც შეეხება ქიმიურ რეაქციებს, ფერმენტები მთავარი მოთამაშეები არიან. ეს სპეციალიზებული ცილები ახდენენ რეაქციების მართვას და აკონტროლებენ რამდენად სწრაფად მიმდინარეობენ ისინი. ზოგიერთი პირობა, როგორიცაა pH, გავლენას ახდენს ფერმენტის ფორმაზე და განსაზღვრავს რამდენად კარგად მოქმედებს ფერმენტი.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
დახვეწილი ქიმიური სტრუქტურები, სახელწოდებით ფერმენტები, აკონტროლებენ ქიმიური რეაქციების აბსოლუტურ უმრავლესობას ცოცხალ არსებაში. როგორც ასეთი, ფერმენტებს აქვთ წარმოუდგენელი მრავალფეროვნება ფორმაში და ფუნქციაში. ყველა ინდივიდუალურ ფერმენტს აქვს სპეციფიკური ოპტიმალური pH. მათი იდეალური pH დიაპაზონის მიღმა, ფერმენტები შეიძლება შენელდნენ ან მთლიანად შეწყვიტონ მუშაობა.
რა არის ფერმენტი?
ფერმენტები ცილების კლასია. ეს ნიშნავს, რომ ამინომჟავების ჯაჭვები ქმნიან მათ ძირითად სტრუქტურებს. სპეციფიკური ფერმენტის გათვალისწინებით, სხვადასხვა ამინომჟავები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და მიმდებარე გარემო - pH– ის ჩათვლით, რაც ჯაჭვების მოხრაში ან რთულ გადახვევას იწვევს სტრუქტურები. ეს სტრუქტურები აჩქარებენ ქიმიურ რეაქციებს ქიმიკატების ათვისებით და მათი აწყობით ან დაშლით. ცოცხალი არსებები იყენებენ ამ ფერმენტებს ქიმიური რეაქციების სიჩქარის გასაკონტროლებლად. მას შემდეგ, რაც ფერმენტები მზადდება ამინომჟავებისგან, pH– ის ცვლილებები ცვლის ამ ინდივიდუალური სამშენებლო ბლოკების ქცევას.
PH- ის ქიმიური ეფექტები
PH მასშტაბით იზომება რამდენად მჟავე ან ფუძეა სინჯი, რაც თავის მხრივ აღწერს იონურ წყალბადს ან ჰიდროქსიდს სინჯში. PH– ის ცვლილებები იწვევს ამინომჟავების კომპონენტის ატომებისა და მოლეკულების იონიზაციას. ამან შეიძლება ფერმენტს შეცვალოს ფორმა. ეს ფორმები განსაზღვრავს ფუნქციონირებას, ამიტომ ფორმის შეცვლამ შეიძლება ხელი შეუშალოს ფერმენტის მუშაობას, რაც ხელს უშლის მას ქიმიური რეაქციების დაჩქარებაში.
ფერმენტის მუშაობის ცვლილებები
ყველა ფერმენტს აქვს იდეალური pH, რომლის დროსაც ფერმენტი იმუშავებს რაც შეიძლება სწრაფად - თუ ჩავთვლით, რომ სხვა პირობებიც იდეალურია და მის სპეციფიკურ ფუნქციას ემყარება. მაგალითად, ფერმენტს, რომელიც მუშაობს ადამიანის კუჭის მჟავე გარემოში, ექნება დაბალი იდეალური pH, ვიდრე ფერმენტი, რომელიც მუშაობს ადამიანის სისხლის მეტნაკლებად ნეიტრალურ გარემოში. როდესაც pH გადავა იდეალურ პირობებში, ფერმენტის აქტივობა შენელდება, შეჩერდება, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად პირობები ახდენს ფერმენტის დეფორმაციას. დამოკიდებულია ფერმენტზე და რამდენად ექსტრემალური ხდება pH ცვლილება, ამ ცვლილებებმა შეიძლება სამუდამოდ დაანგრიოს ფერმენტი ან ფერმენტი ნორმალურად დაბრუნდეს მას შემდეგ, რაც პირობები დაუბრუნდება ფერმენტის იდეალურ დიაპაზონს.
ფერმენტებზე მოქმედი სხვა ფაქტორები
გარდა pH- ს, რამდენიმე სხვა ფაქტორსაც შეუძლია მსგავსი გავლენა მოახდინოს ფერმენტებზე. ტემპერატურა ანალოგიურად მოქმედებს ფერმენტების სტრუქტურაზე, თითოეულ ფერმენტს აქვს განსხვავებული იდეალური ტემპერატურა. გარდა ამისა, სუბსტრატის რაოდენობას - ქიმიკატებს, რომლებზეც მოქმედებს ფერმენტი - მკაცრი გავლენა აქვს რეაქციის სიჩქარეზე. მეტი სუბსტრატის დამატება აჩქარებს რეაქციას მანამ, სანამ არ მოხვდება პლატოზე, რომელზეც ფერმენტი უფრო სწრაფად ვერ მოძრაობს. ზოგიერთ ფერმენტს აქვს ინჰიბიტორები, რომლებიც ბლოკავს მათ მოქმედებას. ზოგიერთი ფერმენტისთვის, რეაქციების საბოლოო პროდუქტები, რომლებსაც ისინი ხელს უწყობენ, რეალურად ათიშებენ ფერმენტს. ამას ეწოდება "უკუკავშირი" და ეხმარება დარეგულირდეს რამდენ ნივთიერებას ქმნის ფერმენტი.