Hva er de to måtene å hemme enzymaktiviteten?

Enzymer er proteiner som bare utfører sine funksjoner når deres tredimensjonale former er intakte. Derfor vil forståelse av strukturen til enzymer bidra til å avklare måtene enzymaktivitet kan hemmes på. Drastiske temperaturendringer, for eksempel smelting eller frysing, kan endre formen og aktiviteten til enzymer. Endringer i pH eller surhetsgrad i enzymets omgivelser kan også endre enzymaktivitet.

Enzymer er proteiner, noe som betyr at de har en spesifikk tredimensjonal struktur som definerer deres katalytiske aktivitet. Den primære strukturen til et protein er dets aminosyresekvens. Den sekundære strukturen til proteiner er hydrogenbindingen som oppstår langs ryggraden i aminosyresekvensen. Den tertiære strukturen til et protein, som er hvor et enzyms aktivitet kommer fra, holdes på plass av de intramolekylære (i et molekyl) interaksjoner av aminosyresidekjedene. Interaksjonene som opprettholder den tertiære strukturen til et enzym, påvirkes av temperatur og pH.

Enzymer er laget av aminosyrer, som er laget av atomer. Atomer og molekyler vibrerer naturlig, men for mye vibrasjon får enzymer til å utfolde seg. En type temperaturendring som hemmer enzymaktivitet er oppvarming. Å heve temperaturen får molekylene til å vibrere raskere. Men når temperaturen øker for mye, utfolder enzymet seg. Denne utfoldingen, kalt denaturering, gjør at enzymet mister sin tredimensjonale form og dermed aktivitet. De fleste dyreenzymer er ikke funksjonelle over 40 grader Celsius.

Den andre typen temperaturendring som påvirker enzymaktiviteten er kjøling eller frysing. Akkurat som å øke temperaturen får molekyler til å vibrere raskere, senker temperaturen vibrasjonene. Når atomene i enzymene sakte for mye, eller hvis de fryser, kan ikke enzymet utføre sin funksjon. Enzymer er ikke stive maskiner, selv om de har en fysisk struktur. Atomene i enzymer, som andre proteiner, vibrerer normalt. De trenger denne fleksibiliteten for å utføre sin funksjon, og frysing hindrer dem i å bevege seg i det hele tatt.

Bortsett fra temperaturendringer, vil en endring i surheten eller pH i enzymets miljø hemme enzymaktiviteten. En av typene interaksjoner som holder et enzyms tertiære struktur sammen er ioniske interaksjoner mellom aminosyresidekjeder. En positivt ladet amingruppe nøytraliseres når den samhandler med en negativt ladet syregruppe. En endring i pH, som er en endring i mengden protoner, kan endre ladningene til disse to gruppene, noe som gjør dem ikke tiltrukket av hverandre. Det skal bemerkes at hvert enzym fungerer innenfor et bestemt pH-område, noen liker veldig sure miljøer, andre veldig alkaliske eller basiske miljøer.