Pokiaľ ide o chemické reakcie, kľúčovými hráčmi sú enzýmy. Tieto špecializované proteíny riadia reakcie a kontrolujú, ako rýchlo prebiehajú. Niektoré podmienky, ako je pH, ovplyvňujú tvar enzýmu a určujú, ako dobre enzým funguje.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Prepracované chemické štruktúry nazývané enzýmy riadia veľkú väčšinu chemických reakcií v živých organizmoch. Enzýmy ako také majú neuveriteľnú rozmanitosť vo forme a funkcii. Každý jednotlivý enzým má špecifické optimálne pH. Enzýmy sa môžu mimo svojho ideálneho rozsahu pH spomaliť alebo úplne prestať pracovať.
Čo je to enzým?
Enzýmy sú triedou bielkovín. To znamená, že reťazce aminokyselín tvoria svoje základné štruktúry. V závislosti na konkrétnom enzýme interagujú rôzne aminokyseliny navzájom a okolité prostredie - vrátane pH, ktoré spôsobuje, že sa reťazce ohýbajú alebo sa stáčajú do komplexu štruktúr. Tieto štruktúry urýchľujú chemické reakcie chytením chemikálií a ich spojením alebo rozbitím. Živé veci používajú tieto enzýmy na riadenie rýchlosti chemických reakcií. Pretože enzýmy sú vyrobené z aminokyselín, zmeny pH menia spôsob, akým sa tieto jednotlivé stavebné bloky správajú.
Chemické účinky pH
Stupnica pH meria, ako kyslá alebo zásaditá je vzorka, čo zase popisuje, koľko iónového vodíka alebo hydroxidu je vo vzorke. Zmeny pH spôsobujú ionizáciu komponentných atómov a molekúl aminokyselín. Toto môže spôsobiť zmenu formy enzýmu. Tieto tvary určujú funkciu, takže zmena tvaru môže zhoršiť funkciu enzýmu a zabrániť mu v urýchľovaní chemických reakcií.
Zmeny výkonu enzýmu
Všetky enzýmy majú ideálne pH, pri ktorom bude enzým pracovať tak rýchlo, ako len dokáže - za predpokladu, že ďalšie podmienky sú ideálne a sú založené na jeho špecifickej funkcii. Napríklad enzým, ktorý pracuje v kyslom prostredí ľudského žalúdka, bude mať nižšie ideálne pH ako enzým, ktorý pracuje vo viac-menej neutrálnom prostredí ľudskej krvi. Keď sa pH líši od ideálnych podmienok, aktivita enzýmu sa spomalí, potom zastaví, v závislosti od toho, do akej miery podmienky tento enzým deformujú. V závislosti na enzýme a na tom, ako extrémne sa zmena pH dostane, môžu tieto zmeny enzým permanentne „rozbiť“ alebo sa môže vrátiť do normálu, akonáhle sa podmienky dostanú späť do ideálneho rozsahu enzýmu.
Ďalšie faktory ovplyvňujúce enzýmy
Okrem pH môže mať na enzýmy podobný vplyv aj niekoľko ďalších faktorov. Teplota má podobný vplyv na štruktúru enzýmov, pričom každý enzým má inú ideálnu teplotu. Množstvo substrátu - chemikálií, na ktoré pôsobí enzým - má navyše výrazný vplyv na rýchlosť reakcie. Pridanie väčšieho množstva substrátu urýchľuje reakciu, kým nenarazí na plató, na ktorom sa enzým nemôže pohybovať rýchlejšie. Niektoré enzýmy majú inhibítory, ktoré blokujú ich činnosť. U niektorých enzýmov konečné produkty reakcií, ktoré podporujú, enzým skutočne vypínajú. Toto sa nazýva „spätná väzba“ a pomáha regulovať, koľko látky vytvorí enzým.