Kalbant apie chemines reakcijas, fermentai yra pagrindiniai veikėjai. Šie specializuoti baltymai skatina reakcijas ir kontroliuoja, kaip greitai jie vyksta. Kai kurios sąlygos, pvz., PH, veikia fermento formą ir lemia fermento funkciją.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Parengtos cheminės struktūros, vadinamos fermentais, kontroliuoja didžiąją dalį cheminių reakcijų gyvosiose būtybėse. Fermentai turi neįtikėtiną formos ir funkcijos įvairovę. Kiekvieno fermento pH yra specifinis. Už idealaus pH diapazono ribų fermentai gali sulėtėti arba visiškai nustoti veikti.
Kas yra fermentas?
Fermentai yra baltymų klasė. Tai reiškia, kad aminorūgščių grandinės sudaro jų pagrindines struktūras. Priklausomai nuo konkretaus fermento, įvairios aminorūgštys sąveikauja tarpusavyje ir su supanti aplinka - įskaitant pH, dėl kurio grandinės susilenkia arba susisuka į kompleksą struktūras. Šios struktūros pagreitina chemines reakcijas, paimdamos chemikalus ir sudedamos arba suskaidomos. Gyvieji daiktai naudoja šiuos fermentus cheminių reakcijų greičiui kontroliuoti. Kadangi fermentai yra pagaminti iš amino rūgščių, pH pokyčiai keičia šių atskirų statybinių elementų elgesį.
Cheminis pH poveikis
PH skalė rodo, kiek rūgštus ar bazinis yra mėginys, o tai savo ruožtu apibūdina, kiek joninio vandenilio ar hidroksido yra mėginyje. Dėl pH pokyčių aminorūgščių komponentų atomai ir molekulės jonizuojasi. Tai gali pakeisti fermento formą. Šios formos lemia funkciją, todėl formos pakeitimas gali pakenkti fermento funkcijai ir neleisti jam paspartinti cheminių reakcijų.
Fermentų veikimo pokyčiai
Visų fermentų pH yra idealus, kai fermentas veiks kuo greičiau - darant prielaidą, kad kitos sąlygos taip pat yra idealios ir pagrįstos jo specifine funkcija. Pavyzdžiui, fermento, veikiančio rūgštinėje žmogaus skrandžio aplinkoje, idealus pH bus žemesnis nei fermento, veikiančio daugmaž neutralioje žmogaus kraujo aplinkoje. Kai pH nukryps nuo idealių sąlygų, fermento aktyvumas sulėtės, tada sustos, priklausomai nuo to, kiek sąlygos deformuoja fermentą. Priklausomai nuo fermento ir to, kaip ekstremalus tampa pH pokytis, šie pokyčiai gali visam laikui „sulaužyti“ fermentą arba fermentas gali normalizuotis, kai sąlygos vėl pasieks idealų fermento diapazoną.
Kiti fermentus veikiantys veiksniai
Be pH, keli kiti veiksniai gali turėti panašų poveikį fermentams. Temperatūra turi panašų poveikį fermentų struktūrai, kai kiekvieno fermento ideali temperatūra yra skirtinga. Be to, substrato - cheminių medžiagų, kurias veikia fermentas, kiekis turi didelę įtaką reakcijos greičiui. Pridėjus daugiau substrato, reakcija paspartėja, kol ji pasiekia plynaukštę, kurioje fermentas negali judėti greičiau. Kai kurie fermentai turi inhibitorių, kurie blokuoja jų veiksmus. Kai kurių fermentų galutiniai reakcijų produktai, kuriuos jie skatina, fermentą iš tikrųjų uždaro. Tai vadinama „grįžtamuoju ryšiu“ ir padeda reguliuoti, kiek medžiagos sukuria fermentas.