Що стосується хімічних реакцій, ферменти є ключовими гравцями. Ці спеціалізовані білки рухають реакції та контролюють, як швидко вони протікають. Деякі умови, такі як рН, впливають на форму ферменту і визначають, наскільки фермент функціонує.
TL; DR (занадто довгий; Не читав)
Розроблені хімічні структури, звані ферментами, контролюють переважну більшість хімічних реакцій у живих істотах. Таким чином, ферменти мають неймовірну різноманітність за формою та функціями. Кожен окремий фермент має певний оптимальний рН. Поза ідеального діапазону рН ферменти можуть сповільнитися або повністю припинити свою роботу.
Що таке фермент?
Ферменти - це клас білків. Це означає, що ланцюги амінокислот утворюють свої основні структури. Залежно від конкретного ферменту, різні амінокислоти взаємодіють між собою та навколишнє середовище - включаючи рН, через що ланцюги згинаються або згортаються в складні конструкцій. Ці структури прискорюють хімічні реакції, захоплюючи хімічні речовини, складаючи їх або розбиваючи. Живі істоти використовують ці ферменти для контролю швидкості хімічних реакцій. Оскільки ферменти складаються з амінокислот, зміни рН змінюють поведінку цих окремих будівельних блоків.
Хімічний вплив рН
Шкала рН вимірює, наскільки кислим або основним є зразок, що, в свою чергу, описує, скільки іонного водню або гідроксиду знаходиться у зразку. Зміни рН призводять до іонізації атомів і молекул амінокислот. Це може змусити фермент змінити форму. Ці форми визначають функцію, тому зміна форми може погіршити функцію ферменту, не даючи йому прискорювати хімічні реакції.
Зміни продуктивності ферментів
Усі ферменти мають ідеальне значення рН, при якому фермент буде працювати якомога швидше - припускаючи, що інші умови також є ідеальними і засновані на його специфічній функції. Наприклад, фермент, який працює в кислому середовищі шлунка людини, матиме нижчий ідеальний рівень pH, ніж фермент, який працює в більш-менш нейтральному середовищі людської крові. Коли рН відхиляється від ідеальних умов, активність ферменту сповільнюється, а потім припиняється, залежно від того, наскільки умови деформують фермент. Залежно від ферменту та того, наскільки екстремальною стає зміна рН, ці зміни можуть назавжди "розбити" фермент, або фермент може повернутися до норми, як тільки умови повернуться до ідеального діапазону ферменту.
Інші фактори, що впливають на ферменти
Окрім рН, кілька інших факторів можуть мати подібний вплив на ферменти. Температура має подібний вплив на структуру ферментів, причому кожен фермент має різну ідеальну температуру. Крім того, кількість субстрату - хімічних речовин, на які діє фермент - має суттєвий вплив на швидкість реакції. Додавання більше субстрату пришвидшує реакцію, поки вона не потрапляє на плато, на якому фермент не може рухатися швидше. Деякі ферменти мають інгібітори, які блокують їх дію. Для деяких ферментів кінцеві продукти реакцій, які вони стимулюють, фактично вимикають фермент. Це називається "зворотним зв'язком" і допомагає регулювати, скільки речовини створює фермент.