เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีความซับซ้อนสูงซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาคือสารที่เพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีโดยไม่ถูกกินโดยปฏิกิริยาเอง เอนไซม์มีความสำคัญต่อชีวิตและมีอยู่ทั่วไปในธรรมชาติ เนื่องจากเอนไซม์มีโครงสร้างสามมิติที่จำเพาะเจาะจงมาก การเปลี่ยนแปลงในสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิและ pH อาจส่งผลต่อประสิทธิผลของเอนไซม์
การเสื่อมสภาพ
โครงสร้างสามมิติของเอ็นไซม์สร้างแอคทีฟไซต์ หรือจุดสิ้นสุดทางธุรกิจของเอ็นไซม์ ซึ่งเกิดปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา การเปลี่ยนแปลงในบริเวณที่ทำงานนี้อาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น pH หรืออุณหภูมิ ดังนั้นประสิทธิภาพของเอนไซม์จึงลดลงเมื่อไม่มีสภาวะที่เหมาะสม เมื่อเอ็นไซม์เสียรูปร่าง เรียกว่า denaturation
โซ่ข้างกรดอะมิโน
กรดอะมิโนที่ประกอบเป็นโปรตีนและด้วยเหตุนี้เอนไซม์จึงประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนตรงกลาง อะตอมของไฮโดรเจน หมู่อะมิโน หมู่กรดคาร์บอกซิลิก และหมู่ "R" กลุ่ม R เรียกอีกอย่างว่าโซ่ข้าง สายข้างหรือหมู่ R เป็นการจัดเรียงเฉพาะของอะตอมที่ทำให้กรดอะมิโนนั้นมีลักษณะเฉพาะ และอาจทำตัวเป็นกรดอ่อนหรือด่างในสารละลายและมีสถานะไอออไนซ์จำเพาะ สถานะไอออไนเซชันนี้ส่งผลต่อโครงสร้างของเอนไซม์
ผลของ pH
เอนไซม์ทั้งหมดมีค่า pH ที่เหมาะสมและทำงานได้ดีที่สุด ค่าความเป็นกรด - ด่างช่วยให้เอ็นไซม์สามารถกำหนดรูปแบบบางอย่างที่ยืมตัวเองไปเป็นรูปร่างของไซต์แอคทีฟของเอนไซม์ เมื่อไซต์แอคทีฟเป็นรูปร่างที่เหมาะสม มันสามารถจับกับซับสเตรตหรือสารตั้งต้นของปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และเร่งปฏิกิริยา แอกทีฟไซต์เป็นผลมาจากโครงสร้างเฉพาะของสายโซ่ด้านกรดอะมิโนของเอ็นไซม์ ซึ่งก่อให้เกิดความอ่อนแอ เชื่อมโยงซึ่งกันและกันเนื่องจากสถานะไอออไนเซชันและก่อให้เกิดโครงสร้างสามมิติเฉพาะที่เป็นผลลัพธ์ของ เอนไซม์ หากไม่มีค่า pH ที่ถูกต้อง โครงสร้างสามมิตินี้จะก่อตัวไม่ถูกต้อง บัฟเฟอร์ทางชีวเคมีในระบบสิ่งมีชีวิตสามารถรักษาเอ็นไซม์ให้อยู่ในช่วง pH ที่เหมาะสมที่สุด
ผลกระทบของอุณหภูมิ
อุณหภูมิมีผลต่อโครงสร้างสามมิติของเอนไซม์เช่นกัน เอนไซม์แต่ละตัวมีช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดซึ่งทำงานได้ดีที่สุด อุณหภูมิที่สูงเกินไปจะทำให้โครงสร้างของเอ็นไซม์เปลี่ยนแปลงไป ทำให้รูปร่างของแอกทีฟไซต์เปลี่ยนแปลงไป ดังนั้นจึงไม่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุณหภูมิที่ต่ำเกินไปจะทำให้ระบบมีพลังงานไม่เพียงพอสำหรับปฏิกิริยาที่จะดำเนินไปในอัตราสูงสุด