Welke factoren beïnvloeden de enzymactiviteit?
Temperatuur, substraatconcentratie en pH zijn drie factoren die de enzymactiviteit kunnen beïnvloeden. Enzymen zijn katalysatoren, stoffen die de reactiesnelheid verhogen. Zonder hen zouden veel essentiële processen, zoals de spijsvertering, te traag verlopen om het leven voort te zetten. Veel enzymen hebben een optimale temperatuur en een optimale pH. De optimale temperatuur en optimale pH van een enzym is de temperatuur en het pH-bereik waarin het enzym het beste kan werken zonder inactief of gedenatureerd te worden, een fenomeen dat optreedt wanneer eiwitten beginnen te ontrafelen.
Een van de belangrijkste voorwaarden die de enzymactiviteit kan beïnvloeden, is temperatuur. Naarmate warmte toeneemt, beginnen moleculen meestal sneller en sneller te bewegen, en deze verhoogde activiteit betekent dat de moleculen meer kans hebben op het enzym te botsen. Door de hogere botsingssnelheid kan de reactiesnelheid toenemen, maar alleen tot een bepaald punt. Als de temperatuur te veel stijgt, kan het eiwit van het enzym beginnen te denatureren, een potentieel permanent proces. De optimale temperatuur voor veel enzymen valt binnen een temperatuurbereik van 25-40 ° C (77-104 ° F), maar sommige enzymen, bijvoorbeeld die gevonden in dieren die in koud zeewater of in hete bronnen leven, kunnen een hogere of lagere optimale temperatuur om hen in staat te stellen hun werk succesvol te doen.
Temperatuur is niet de enige factor die de enzymactiviteit kan beïnvloeden. Als de enzymconcentratie hetzelfde blijft, kan een verhoogde concentratie substraat, de moleculen die bij de reactie betrokken zijn, ook invloed hebben op hoe snel een enzym werkt. Naarmate de substraatconcentratie toeneemt, neemt de reactiesnelheid aanvankelijk toe omdat er meer dan genoeg enzymen zijn om de reactie te vergemakkelijken. Na een bepaald punt heeft de toevoeging van meer substraat echter geen invloed op de enzymactiviteit omdat er slechts zoveel enzymen beschikbaar zijn. In plaats daarvan zal de reactiesnelheid constant blijven omdat het extra substraat moet wachten op beschikbare enzymen om de reactie te vergemakkelijken.
Het pH-niveau van een oplossing kan ook de enzymactiviteit beïnvloeden. Veel enzymen kunnen alleen werken binnen een smal pH-bereik. Als een enzym zich in een vijandig pH-bereik bevindt, kan het gedenatureerd worden. De optimale pH voor veel enzymen is 7,0-7,5, maar dit is niet altijd het geval. Sommige enzymen, zoals sommige in de menselijke maag, werken het beste bij een zure pH van 1,5, terwijl andere, zoals sommige in de darm, het beste werken bij een meer alkalische pH van 8,0.