რა არის ფერმენტების ნაკლებად ეფექტური ორი გზა?

ფერმენტი არის უაღრესად რთული ცილა, რომელიც მოქმედებს როგორც რეაქციების კატალიზატორი. კატალიზატორი არის ნივთიერება, რომელიც ზრდის ქიმიური რეაქციის სიჩქარეს, თავად რეაქციის მიერ მოხმარების გარეშე. ფერმენტები კრიტიკულია სიცოცხლისთვის და ყველგან აქვთ ხასიათი. იმის გამო, რომ ფერმენტებს აქვთ ძალიან სპეციფიკური სამგანზომილებიანი სტრუქტურა, პირობების ცვლილებებმა, როგორიცაა ტემპერატურა და pH, გავლენას ახდენს მათ ეფექტურობაზე.

ფერმენტის სამგანზომილებიანი სტრუქტურა ქმნის აქტიურ ადგილს, ან ფერმენტის ბიზნეს დასრულებას, სადაც ხდება რეაქციის კატალიზი. ამ აქტიურ ადგილზე ცვლილებებზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ისეთი ფაქტორებით, როგორიცაა pH ან ტემპერატურა და ამიტომ ფერმენტის ეფექტურობა შემცირდება, როდესაც ოპტიმალური პირობები არ არის. როდესაც ფერმენტი კარგავს ფორმას, მას დენატურაცია ეწოდება.

ამინომჟავები, რომლებიც ქმნიან ცილებს და, შესაბამისად, ფერმენტებს, შედგება ნახშირბადის ცენტრალური ატომისგან, წყალბადის ატომისგან, ამინო ჯგუფისგან, კარბოქსილის მჟავას ჯგუფისაგან და “R” ჯგუფისაგან. R ჯგუფს ასევე უწოდებენ გვერდით ჯაჭვს. გვერდითი ჯაჭვი ან R ჯგუფი ატომების სპეციფიკური განლაგებაა, რაც ამინომჟავას უნიკალურს ხდის და შეიძლება იქცეოდეს როგორც სუსტი მჟავა ან ფუძე ხსნარში და აქვს სპეციფიკური იონიზაციის მდგომარეობა. ეს იონიზაციის მდგომარეობა გავლენას ახდენს ფერმენტის სტრუქტურაზე.

ყველა ფერმენტს აქვს ოპტიმალური pH, რომლის დროსაც ისინი საუკეთესოდ ფუნქციონირებენ. PH საშუალებას აძლევს ფერმენტს მიიღოს გარკვეული კონფორმაცია, რომელიც ემსახურება ფერმენტის აქტიური საიტის ფორმას. როდესაც აქტიური ადგილი სწორი ფორმისაა, მას შეუძლია ეფექტურად დაუკავშიროს სუბსტრატს ან რეაქციის საწყის მასალას და მოახდინოს რეაქციის კატალიზაცია. აქტიური ადგილი არის ფერმენტის ამინომჟავების გვერდითი ჯაჭვების სპეციფიკური კონფორმირების შედეგი, რომლებიც სუსტად წარმოიქმნება ასოცირდება ერთმანეთთან მათი იონიზაციის მდგომარეობის გამო და ქმნის მის სპეციფიკურ სამგანზომილებიან სტრუქტურას ფერმენტი. სწორი pH– ს გარეშე, ეს სამგანზომილებიანი სტრუქტურა სწორად არ ჩამოყალიბდება. ბიოქიმიურ ბუფერებს საცხოვრებელ სისტემებში შეუძლიათ შეინარჩუნონ ფერმენტი მისი ოპტიმალური pH დიაპაზონში.

ტემპერატურა გავლენას ახდენს ფერმენტების სამგანზომილებიან სტრუქტურაზეც. თითოეულ ფერმენტს აქვს ოპტიმალური ტემპერატურული დიაპაზონი, რომლის ფარგლებშიც ის საუკეთესოდ ფუნქციონირებს. ტემპერატურა, რომელიც ძალიან მაღალია, განაპირობებს ფერმენტის სტრუქტურას, იცვლება მისი აქტიური ადგილის ფორმა, ამიტომ მას არ შეუძლია ეფექტურად მოახდინოს რეაქციის კატალიზაცია. ძალიან დაბალი ტემპერატურა არ მისცემს სისტემას საკმარის ენერგიას, რომ რეაქცია მაქსიმალური სიჩქარით განვითარდეს.