Fermentas yra labai sudėtingas baltymas, kuris veikia kaip reakcijų katalizatorius. Katalizatorius yra medžiaga, kuri padidina cheminės reakcijos greitį, o pati reakcija jo nevartoja. Fermentai yra gyvybiškai svarbūs ir yra visur paplitę. Kadangi fermentai turi labai specifinę trimatę struktūrą, sąlygų, tokių kaip temperatūra ir pH, pokyčiai gali turėti įtakos jų efektyvumui.
Denatūracija
Trimatė fermento struktūra sudaro fermento aktyvią vietą arba verslo galą, kur vyksta reakcijos katalizė. Šios aktyvios vietos pokyčius gali paveikti tokie veiksniai kaip pH ar temperatūra, todėl fermento efektyvumas sumažės, kai nebus optimalių sąlygų. Kai fermentas praranda formą, jis vadinamas denatūracija.
Aminorūgščių šoninės grandinės
Aminorūgštis, iš kurių susidaro baltymai, taigi ir fermentai, sudaro centrinis anglies atomas, vandenilio atomas, amino grupė, karboksirūgšties grupė ir „R“ grupė. R grupė taip pat vadinama šonine grandine. Šoninė grandinė arba R grupė yra specifinis atomų išsidėstymas, dėl kurio ta aminorūgštis yra unikali, ji gali elgtis kaip silpna rūgštis ar bazė tirpale ir turi specifinę jonizacijos būseną. Ši jonizacijos būsena veikia fermento struktūrą.
PH poveikis
Visų fermentų pH yra optimalus, prie kurio jie veikia geriausiai. PH leidžia fermentui įgauti tam tikrą konformaciją, atitinkančią fermento aktyviosios vietos formą. Kai aktyvioji vieta yra tinkamos formos, ji gali veiksmingai prisijungti prie substrato arba pradinės reakcijos medžiagos ir katalizuoti reakciją. Aktyvioji vieta yra specifinės silpnos formos fermento aminorūgščių šoninių grandinių konformacijos rezultatas asociacijos tarpusavyje dėl jų jonizacijos būsenos ir formuoja gautą specifinę trijų dimensijų struktūrą fermentas. Be tinkamo pH, ši trimatė struktūra nesudarys tinkamai. Biocheminiai buferiai gyvose sistemose sugeba išlaikyti fermentą optimaliame jo pH diapazone.
Temperatūros poveikis
Temperatūra veikia ir trimatę fermentų struktūrą. Kiekvienas fermentas turi optimalų temperatūros diapazoną, kuriame jis geriausiai veikia. Per aukšta temperatūra denatūruoja fermento struktūrą, pakeisdama jo aktyviosios vietos formą, todėl ji negali efektyviai katalizuoti reakcijos. Per žema temperatūra nesuteiks pakankamai energijos sistemai, kad reakcija vyktų maksimaliu greičiu.
