Wat is enzymconcentratie?
Enzymen zijn eiwitten waarmee chemische reacties in het lichaam vele malen sneller kunnen plaatsvinden dan anders het geval zou zijn. In sommige gevallen zal er helemaal geen reactie plaatsvinden tenzij een specifiek enzym aanwezig is. Naast de pH, temperatuur en substraatconcentratie heeft enzymconcentratie een belangrijk effect op het reactieproces. Ervan uitgaande dat de hoeveelheid van de stof of het substraat dat deelneemt aan de chemische reactie hetzelfde blijft, kan een lage enzymconcentratie leiden tot een langzame chemische reactie. Aan de andere kant kan een hoge enzymconcentratie een reactie versnellen, totdat een maximaal mogelijke snelheid is bereikt.
Elk enzym is specifiek voor een bepaalde chemische reactie of voor een groep reacties. Een bevestigingsplaats op het enzym bindt zijn specifieke substraat terwijl er een reactie plaatsvindt. Na de reactie wordt het substraat vrijgegeven en kan het enzym opnieuw worden gebruikt.
Bij het bestuderen van de enzymconcentratie en het observeren van het effect ervan op een reactie, zou een experiment normaal beginnen met relatief lage concentraties van het enzym. Dit betekent dat het substraat aanvankelijk meestal in overmaat aanwezig is. De reactiesnelheid kan worden gemeten door de hoeveelheid gevormd product in de tijd. Naarmate de enzymoplossing meer geconcentreerd wordt, is het waarschijnlijker dat botsingen tussen enzymen en substraatmoleculen optreden. Dit betekent dat, naarmate de enzymconcentratie wordt verhoogd, de reactiesnelheid op een lineaire manier versnelt, totdat het een bepaald niveau bereikt waar het begint af te vlakken.
De meest efficiënte reactie treedt op wanneer elke plaats op elk enzym continu wordt ingenomen door het substraat. Zodra dit punt is bereikt, is een hogere enzymconcentratie vereist om de reactiesnelheid te verhogen. Dit maakt nieuwe enzymen beschikbaar om aan het substraat te binden. Wanneer alle substraatmoleculen aan enzymen zijn gehecht, zal het verhogen van de enzymconcentratie het reactieproces niet langer versnellen. De extra toegevoegde enzymen hebben geen reserveondergrond om op te werken en de reactiesnelheid blijft op de maximale limiet.
Als alle factoren die reactiesnelheden kunnen veranderen, zoals pH, temperatuur en substraatconcentratie, vast zijn, wordt het meten van de reactiesnelheid een manier om de enzymconcentratie te meten. Reactiesnelheidmetingen worden genomen en wiskundige vergelijkingen worden gebruikt om de hoeveelheid actief enzym nauwkeurig te definiëren. Bij het meten van concentraties is het belangrijk om ervoor te zorgen dat voldoende substraat aanwezig is om alle enzymen in de oplossing te verzadigen.