Vad är två sätt som enzymer blir mindre effektiva?

Ett enzym är ett mycket komplext protein som beter sig som en katalysator för reaktioner. En katalysator är ett ämne som ökar hastigheten för en kemisk reaktion utan att konsumeras av själva reaktionen. Enzymer är livsviktiga och är allestädes närvarande. Eftersom enzymer har en mycket specifik tredimensionell struktur kan förändringar i förhållanden som temperatur och pH påverka deras effektivitet.

Den tredimensionella strukturen för ett enzym bildar det aktiva stället, eller enzymets affärsänd, där reaktionskatalys sker. Förändringar i detta aktiva ställe kan påverkas av faktorer såsom pH eller temperatur och enzymets effektivitet kommer därför att minskas när optimala förhållanden inte är närvarande. När enzymet tappar sin form kallas det denaturering.

Aminosyrorna som utgör proteiner och därmed enzymer består av en central kolatom, en väteatom, en aminogrupp, en karboxylsyragrupp och en "R" -grupp. R-gruppen kallas också en sidokedja. Sidokedjan eller R-gruppen är ett specifikt arrangemang av atomer som gör den aminosyran unik och kan bete sig som en svag syra eller bas i lösning och har ett specifikt joniseringstillstånd. Detta joniseringstillstånd påverkar enzymets struktur.

Alla enzymer har ett optimalt pH-värde vid vilket de fungerar bäst. PH tillåter enzymet att anta en viss konformation som lämpar sig för formen av enzymets aktiva plats. När det aktiva stället har rätt form kan det effektivt bindas till ett substrat eller utgångsmaterial för reaktionen och katalysera reaktionen. Det aktiva stället är ett resultat av en specifik konformation av enzymets aminosyrasidokedjor, som bildas svaga associeringar med varandra på grund av deras joniseringstillstånd och bildar den resulterande specifika tredimensionella strukturen av enzymet. Utan rätt pH kommer denna tredimensionella struktur inte att bildas ordentligt. Biokemiska buffertar i levande system kan hålla enzymet inom sitt optimala pH-intervall.

Temperaturen påverkar även den tredimensionella strukturen hos enzymer. Varje enzym har ett optimalt temperaturintervall inom vilket det fungerar bäst. En temperatur som är för hög kommer att denaturera enzymets struktur och ändra formen på dess aktiva ställe så att det inte effektivt kan katalysera en reaktion. En temperatur som är för låg kommer inte att ge tillräckligt med energi till systemet för att reaktionen ska gå framåt i sin maximala hastighet.