Når det gjelder kjemiske reaksjoner, er enzymer nøkkelaktører. Disse spesialiserte proteinene driver reaksjoner og kontrollerer hvor raskt de fortsetter. Noen forhold som pH påvirker enzymets form og bestemmer hvor godt enzymet fungerer.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Omstendelige kjemiske strukturer kalt enzymer styrer de aller fleste kjemiske reaksjoner i levende ting. Som sådan har enzymer utrolig mangfold i form og funksjon. Hvert enkelt enzym har en spesifikk optimal pH. Utenfor det ideelle pH-området kan enzymer redusere eller slutte å virke helt.
Hva er et enzym?
Enzymer er en klasse proteiner. Dette betyr at kjeder av aminosyrer danner sine grunnleggende strukturer. Avhengig av det spesifikke enzymet, samhandler de forskjellige aminosyrene med hverandre og omgivelser - inkludert pH, som får kjedene til å bøye seg eller krølle seg til komplekse strukturer. Disse strukturene fremskynder kjemiske reaksjoner ved å ta i seg kjemikalier og sette dem sammen eller bryte dem fra hverandre. Levende ting bruker disse enzymene for å kontrollere hastigheten på kjemiske reaksjoner. Siden enzymer er laget av aminosyrer, endrer pH-verdien måten disse individuelle byggesteinene oppfører seg på.
Kjemiske effekter av pH
PH-skalaen måler hvor sur eller basisk en prøve er, som igjen beskriver hvor mye ionisk hydrogen eller hydroksyd som er i en prøve. Endringer i pH fører til at aminosyrer komponentatomer og molekyler ioniserer. Dette kan få et enzym til å endre form. Disse formene bestemmer funksjonen, så endring av formen kan svekke enzymets funksjon og forhindre at den fremskynder kjemiske reaksjoner.
Endringer i enzymytelse
Alle enzymer har en ideell pH som enzymet vil utføre så fort det kan - forutsatt at andre forhold også er ideelle og basert på dets spesifikke funksjon. For eksempel vil et enzym som fungerer i det sure miljøet i den menneskelige magen ha en lavere ideell pH enn et enzym som fungerer i det mer eller mindre nøytrale miljøet av humant blod. Når pH avviker fra de ideelle forholdene, vil enzymaktiviteten avta, og deretter stoppe, avhengig av hvor mye forholdene deformerer enzymet. Avhengig av enzymet og hvor ekstrem pH-endringen blir, kan disse endringene permanent "bryte" enzymet, eller enzymet kan gå tilbake til det normale når forholdene kommer tilbake til enzymets ideelle område.
Andre faktorer som påvirker enzymer
I tillegg til pH, kan flere andre faktorer ha en lignende effekt på enzymer. Temperatur har en lignende effekt på enzymenes struktur, hvor hvert enzym har en annen ideell temperatur. I tillegg har mengden substrat - kjemikaliene et enzym virker på - en sterk innflytelse på reaksjonshastigheten. Å legge til mer substrat fremskynder reaksjonen til den treffer et platå der enzymet ikke kan bevege seg raskere. Noen enzymer har hemmere som blokkerer deres handlinger. For noen enzymer stenger sluttproduktene av reaksjonene de oppfordrer til, enzymet. Dette kalles "tilbakemelding" og hjelper til med å regulere hvor mye av et stoff et enzym skaper.