Kas yra du būdai, kurie fermentai tampa mažiau veiksmingi?

Fermentai yra baltymų mašinos, kurios, norėdamos tinkamai veikti, turi įgauti 3D formas. Fermentai tampa neaktyvūs, kai praranda 3D struktūrą. Vienas iš būdų tai įvykti yra todėl, kad temperatūra per karšta, o fermentas denatūruojasi arba atsiskleidžia. Kitas būdas, kai fermentai tampa neaktyvūs, yra tada, kai jų aktyvumą blokuoja cheminis inhibitorius. Yra įvairių tipų inhibitorių. Konkurenciniai inhibitoriai jungiasi ir blokuoja aktyvią fermentų vietą. Nekonkurenciniai inhibitoriai jungiasi su kita nei aktyvia vieta, tačiau sukelia aktyvią vietą nefunkcionaliai.

Fermentuose esantys atomai paprastai vibruoja, bet ne tiek, kad molekulė išsiskleistų. Padidinus fermento temperatūrą, padidėja vibracijos kiekis. Per daug žvairuojant ir fermentas pradeda prarasti tinkamą formą. Fermentai turi optimalų temperatūros diapazoną, kuriame yra aktyviausi. Fermentų aktyvumas didėja, kai temperatūra pasiekia šį optimalų diapazoną, tačiau po šio diapazono staigiai sumažėja. Dauguma gyvūnų fermentų praranda aktyvumą virš 40 laipsnių Celsijaus. Yra bakterijų, vadinamų ekstremofilais, kurios gali išgyventi karštose versmėse. Jų fermentai gali atlaikyti vandenį verdančią temperatūrą.

Fermentai turi regioną, vadinamą aktyvia vieta, kuris yra atsakingas už cheminės reakcijos, kuri yra pagrindinis fermento tikslas, atlikimą. Kaip ir likęs fermentas, aktyvioji vieta turi turėti tinkamą 3-D formą, kad galėtų veikti. Aktyvioji vieta yra tarsi fermento burna. Šoninės tam tikrų aminorūgščių grupės įstringa į aktyviosios vietos erdvę, panašiai kaip dantys burnoje. Šios šalutinės grupės yra atsakingos už tai, kad įvyktų cheminė reakcija. Kaip ir norint sukramtyti maistą, dantys turi būti išlyginti, šoninės grupės negali užbaigti reakcijos, jei aktyvioji vieta nėra 3-D formos.

Kitas būdas sumažinti fermentų veiksmingumą yra tas, kad jų aktyvumą blokuoja cheminis inhibitorius. Konkurenciniai inhibitoriai yra molekulės, kurios prisijungia prie aktyvios fermento vietos. Aktyvusis yra tas, kur jungiasi substratas, molekulė, kurią fermentas turėtų modifikuoti, todėl konkurencinis inhibitorius konkuruoja su substratu dėl aktyviosios vietos. Daugelis konkurencinių inhibitorių yra žinomi kaip grįžtami inhibitoriai, nes jie, nors ir suriša aktyvią vietą, gali nukristi. Tai vėl įjungia fermentą.

Kita fermentų inhibitorių rūšis vadinama nekonkurenciniais inhibitoriais. Šio tipo cheminės medžiagos jungiasi ne su aktyvia, bet su kita fermento vieta. Tačiau inhibitoriaus prisijungimas kitoje vietoje sukelia baltymo formos pasikeitimą, kuris arba uždaro, arba blokuoja aktyvią vietą. Nekonkurenciniai inhibitoriai taip pat vadinami alosteriniais inhibitoriais, nes alosterinės vietos yra reguliavimo vietos, kurios nėra aktyvioji vieta. Kai kurie fermentai yra keli fermentai, kurie sujungiami į vadinamąjį fermentų kompleksą. Alosterinis inhibitorius gali išjungti visus komplekso fermentus, prisijungdamas prie vienos alosterinės vietos.