สองวิธีในการยับยั้งการทำงานของเอนไซม์คืออะไร?

เอ็นไซม์เป็นโปรตีนที่ทำหน้าที่เฉพาะเมื่อรูปร่างสามมิติของพวกมันไม่เสียหาย ดังนั้นการทำความเข้าใจโครงสร้างของเอ็นไซม์จะช่วยชี้แจงวิธีการยับยั้งการทำงานของเอ็นไซม์ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรง เช่น การหลอมเหลวหรือการแช่แข็ง สามารถเปลี่ยนรูปร่างและกิจกรรมของเอนไซม์ได้ การเปลี่ยนแปลงของค่า pH หรือระดับความเป็นกรดของสภาพแวดล้อมของเอนไซม์ยังสามารถเปลี่ยนการทำงานของเอนไซม์ได้อีกด้วย

เอ็นไซม์เป็นโปรตีน ซึ่งหมายความว่าพวกมันมีโครงสร้างสามมิติเฉพาะที่กำหนดกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา โครงสร้างหลักของโปรตีนคือลำดับกรดอะมิโน โครงสร้างรองของโปรตีนคือพันธะไฮโดรเจนที่เกิดขึ้นตามแนวกระดูกสันหลังของลำดับกรดอะมิโน โครงสร้างระดับอุดมศึกษาของโปรตีน ซึ่งเป็นที่ที่กิจกรรมของเอนไซม์เกิดขึ้น ถูกยึดไว้โดยปฏิสัมพันธ์ภายในโมเลกุล (ภายในโมเลกุล) ของสายโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโน ปฏิกิริยาที่รักษาโครงสร้างระดับอุดมศึกษาของเอนไซม์ได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและ pH

เอ็นไซม์สร้างจากสายโซ่ของกรดอะมิโนซึ่งทำจากอะตอม อะตอมและโมเลกุลสั่นสะเทือนตามธรรมชาติ แต่การสั่นสะเทือนมากเกินไปทำให้เอ็นไซม์คลี่คลาย การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิประเภทหนึ่งที่ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์คือความร้อน การเพิ่มอุณหภูมิทำให้โมเลกุลสั่นสะเทือนเร็วขึ้น แต่เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นมากเกินไป เอ็นไซม์ก็จะคลี่ออก การแฉนี้เรียกว่า denaturation ทำให้เอนไซม์สูญเสียรูปร่างสามมิติและทำให้เกิดกิจกรรม เอนไซม์จากสัตว์ส่วนใหญ่ไม่สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 40 องศาเซลเซียส

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิประเภทที่สองที่ส่งผลต่อการทำงานของเอ็นไซม์คือการทำให้เย็นลงหรือเยือกแข็ง การเพิ่มอุณหภูมิทำให้โมเลกุลสั่นสะเทือนเร็วขึ้น การลดอุณหภูมิจะทำให้การสั่นสะเทือนช้าลง เมื่ออะตอมในเอ็นไซม์ทำงานช้าเกินไปหรือแข็งตัว เอ็นไซม์ก็ไม่สามารถทำงานได้ เอ็นไซม์ไม่ใช่เครื่องจักรที่แข็งกระด้าง แม้ว่าจะมีโครงสร้างทางกายภาพก็ตาม อะตอมในเอนไซม์ก็เหมือนกับโปรตีนอื่นๆ ที่ปกติจะสั่น พวกเขาต้องการความยืดหยุ่นนี้เพื่อทำหน้าที่ และการแช่แข็งจะหยุดไม่ให้เคลื่อนไหวเลย

นอกจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแล้ว การเปลี่ยนแปลงความเป็นกรดหรือ pH ของสภาพแวดล้อมของเอนไซม์จะยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ ปฏิกิริยาประเภทหนึ่งที่ยึดโครงสร้างระดับอุดมศึกษาของเอนไซม์ไว้ด้วยกันคือปฏิกิริยาไอออนิกระหว่างสายด้านข้างของกรดอะมิโน หมู่เอมีนที่มีประจุบวกถูกทำให้เป็นกลางเมื่อทำปฏิกิริยากับหมู่กรดที่มีประจุลบ การเปลี่ยนแปลงของค่า pH ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงของปริมาณโปรตอน สามารถเปลี่ยนประจุของทั้งสองกลุ่มนี้ ทำให้ไม่ดึงดูดกัน ควรสังเกตว่าเอนไซม์แต่ละตัวทำงานภายในช่วง pH เฉพาะ บางตัวชอบสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดมาก ตัวอื่น ๆ เป็นด่างมาก หรือสภาพแวดล้อมพื้นฐาน