Cos'è la concentrazione del substrato?
Nelle reazioni biochimiche, il substrato è la sostanza su cui agisce un enzima. Tale reazione generalmente cambia le molecole del substrato in qualche altra sostanza. Il termine "concentrazione di substrato" viene utilizzato per descrivere il numero di molecole di substrato in una soluzione. È uno dei fattori che influenzano il tasso di reazioni e può essere un fattore limitante per loro.
Gli enzimi sono altamente specifici, il che significa che di solito agiscono su un solo substrato. Durante una reazione controllata dall'enzima, l'enzima si combina con il substrato nel sito attivo. Per fare ciò, l'enzima ha una forma molto specializzata che si adatta esattamente al substrato. Un complesso enzimatico-substrato si forma quando l'enzima si attacca al substrato. Quando la reazione è terminata e i prodotti vengono creati, vengono rilasciati dall'enzima, che ora può catalizzare un'altra reazione.
Se si verificherà una reazione dipende dal fatto che la molecola del substrato si scontrerà e si combinerà con il richiestoenzima. La concentrazione di substrato, la concentrazione di enzimi, la temperatura e il pH sono tutti fattori che influenzeranno il tasso di reazioni controllate dagli enzimi. Il fattore che è al livello più basso diventa il fattore limitante per la reazione.
La concentrazione di substrato è il numero di molecole di substrato che si trovano in una soluzione particolare, mentre la concentrazione di enzimi è il numero di enzimi. Un enzima può agire solo su una molecola di substrato alla volta, quindi un aumento degli enzimi significa che più molecole di substrato possono essere convertite nei prodotti della reazione. Inoltre, con più molecole presenti, vi sono maggiori possibilità che il substrato e gli enzimi si scontrano. Man mano che il numero di enzimi è aumentato, la concentrazione del substrato ora diventa il fattore limitante.
Se ci sono più enzimi in soluzione rispetto alle molecole del substrato, aggiungendo più substrato o aumentando la concentrazione del substratoSe inizialmente il tasso della reazione. Man mano che la reazione avanza, le molecole del substrato vengono utilizzate mentre vengono convertite nei prodotti della reazione. Ciò significa che la concentrazione del substrato diminuisce nel tempo e diventa ancora una volta il fattore limitante sulla velocità della reazione. La concentrazione del substrato può essere aumentata fino al punto in cui vengono utilizzati tutti gli enzimi, che sarà il tasso massimo della reazione per quella concentrazione di enzimi.
Le variazioni di temperatura e pH possono anche influire sulla velocità della reazione anche se viene utilizzata la concentrazione massima del substrato e la concentrazione di enzimi. L'aumento della temperatura aumenta la velocità della reazione mentre una riduzione della temperatura diminuisce la velocità. Ciò è dovuto al fatto che le molecole hanno più energia e hanno maggiori probabilità di combinarsi. La temperatura può essere aumentata solo a un certo punto o causerà il rompersi gli enzimi, così come i cambiamenti del pH. Gli enzimi hanno una temperatura e un pH ottimali a cui they funzionerà e fornirà il più alto tasso di reazione.