Welche Faktoren beeinflussen die Enzymaktivität?
Temperatur, Substratkonzentration und pH-Wert sind drei Faktoren, die die Enzymaktivität beeinflussen können. Enzyme sind Katalysatoren, Substanzen, die die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen. Ohne sie würden viele essentielle Prozesse, wie die Verdauung, zu langsam ablaufen, um das Leben fortzusetzen. Viele Enzyme haben eine optimale Temperatur und einen optimalen pH-Wert. Die optimale Temperatur und der optimale pH-Wert eines Enzyms sind die Temperatur und der pH-Bereich, in denen das Enzym am besten arbeiten kann, ohne inaktiv oder denaturiert zu werden. Dieses Phänomen tritt auf, wenn Proteine sich zu lösen beginnen.
Eine der Hauptbedingungen, die die Enzymaktivität beeinflussen können, ist die Temperatur. Wenn die Wärme zunimmt, beginnen sich Moleküle normalerweise immer schneller zu bewegen, und diese erhöhte Aktivität bedeutet, dass die Moleküle mit größerer Wahrscheinlichkeit mit dem Enzym kollidieren. Durch die höhere Kollisionsrate kann die Reaktionsrate nur bis zu einem bestimmten Punkt erhöht werden. Sollte die Temperatur zu stark ansteigen, kann das Enzymprotein zu denaturieren beginnen, ein potentiell permanenter Prozess. Die optimale Temperatur für viele Enzyme liegt in einem Temperaturbereich von 25-40 ° C (77-104 ° F). Einige Enzyme, z. B. solche, die in Tieren in kaltem Meerwasser oder in heißen Quellen vorkommen, können jedoch eine höhere oder niedrigere Temperatur aufweisen Senken Sie die optimale Temperatur, damit sie ihre Arbeit erfolgreich erledigen können.
Die Temperatur ist nicht der einzige Faktor, der die Enzymaktivität beeinflussen kann. Wenn die Enzymkonzentration gleich bleibt, kann eine erhöhte Substratkonzentration, die die an der Reaktion beteiligten Moleküle sind, auch die Funktionsgeschwindigkeit eines Enzyms beeinflussen. Mit zunehmender Substratkonzentration nimmt die Reaktionsgeschwindigkeit anfangs zu, da mehr als genug Enzyme vorhanden sind, um die Reaktion zu erleichtern. Ab einem bestimmten Punkt wirkt sich die Zugabe von mehr Substrat jedoch nicht mehr auf die Enzymaktivität aus, da nur noch so viele Enzyme verfügbar sind. Stattdessen bleibt die Reaktionsgeschwindigkeit konstant, da das zusätzliche Substrat auf verfügbare Enzyme warten muss, um die Reaktion zu erleichtern.
Der pH-Wert einer Lösung kann auch die Enzymaktivität beeinflussen. Viele Enzyme können nur in einem engen pH-Bereich arbeiten. Befindet sich ein Enzym in einem feindlichen pH-Bereich, kann es denaturiert werden. Der optimale pH-Wert für viele Enzyme liegt zwischen 7,0 und 7,5, dies ist jedoch nicht immer der Fall. Einige Enzyme, wie einige im menschlichen Magen, wirken am besten bei einem sauren pH-Wert von 1,5, während andere, wie einige im Darm gefunden werden, bei einem alkalischeren pH-Wert von 8,0 am besten wirken.