Co je koncentrace enzymu?

Enzymy jsou bílkoviny, které umožňují, aby se chemické reakce v těle vyskytovaly mnohokrát rychleji, než by jinak. V některých případech se reakce neuskuteční vůbec, pokud není přítomen specifický enzym. Spolu s pH, teplotou a koncentrací substrátu má koncentrace enzymu důležitý účinek na reakční proces. Za předpokladu, že množství látky nebo substrátu, které se účastní chemické reakce, zůstává stejné, může nízká koncentrace enzymu vést k chemické reakci, která probíhá pomalu. Na druhé straně může vysoká koncentrace enzymu urychlit reakci, dokud není dosaženo maximální možné rychlosti.

Každý enzym je specifický pro konkrétní chemickou reakci nebo pro skupinu reakcí. Místo připojení enzymu váže jeho specifický substrát, zatímco probíhá reakce. Po reakci se substrát uvolní a enzym se může znovu použít.

Při studiu koncentrace enzymu a pozorování jeho účinku na reakci by obvykle experiment začal s relativně nízkými koncentracemi enzymu. To znamená, že substrát je obvykle nejprve přítomen v přebytku. Rychlost reakce může být měřena množstvím produktu vytvořeného v průběhu času. S tím, jak se roztok enzymů koncentruje, je pravděpodobnější, že dojde ke srážkám mezi enzymy a molekulami substrátu. To znamená, že jak se zvyšuje koncentrace enzymu, rychlost reakce se lineárně zvyšuje, dokud nedosáhne určité úrovně, kde se začne zplošťovat.

Nejúčinnější možná reakce nastane, když je každé místo na každém enzymu trvale obsazeno substrátem. Jakmile je tohoto bodu dosaženo, je pro zvýšení rychlosti reakce zapotřebí vyšší koncentrace enzymu. Tím jsou k dispozici nové enzymy, které se vážou k substrátu. Když jsou všechny substrátové molekuly připojeny k enzymům, zvýšení koncentrace enzymu již nebude urychlovat reakční proces. Přidané další enzymy nebudou mít žádný náhradní substrát, na kterém bude pracovat, a rychlost reakce zůstává na maximální hranici.

Pokud jsou všechny faktory, které mohou měnit reakční rychlosti, jako je pH, teplota a koncentrace substrátu, pevné, pak měření rychlosti reakce se stává způsobem měření koncentrace enzymu. Měření rychlosti reakce se provádějí a matematické rovnice se používají k přesnému definování množství aktivního enzymu. Při měření koncentrací je důležité zajistit, aby byl přítomen dostatek substrátu pro nasycení všech enzymů v roztoku.