Hva er underlagskonsentrasjon?

I biokjemiske reaksjoner er underlaget stoffet som et enzym virker på. En slik reaksjon endrer generelt molekylene i underlaget til et annet stoff. Begrepet "underlagskonsentrasjon" brukes til å beskrive antall underlagsmolekyler i en løsning. Det er en av faktorene som påvirker reaksjonshastigheten, og kan være en begrensende faktor for dem.

enzymer er svært spesifikke, noe som betyr at de vanligvis bare virker på ett underlag. Under en enzymkontrollert reaksjon kombineres enzymet med underlaget på det aktive stedet. For å gjøre det har enzymet en veldig spesialisert form som passer nøyaktig med underlaget. Et enzym-substratkompleks dannes når enzymet festes til underlaget. Når reaksjonen er ferdig og produktene opprettes, frigjøres de fra enzymet, som nå kan katalysere en annen reaksjon.

Hvorvidt en reaksjon vil oppstå, avhenger av om underlagsmolekylet vil kollidere med og kombinere med den nødvendigeenzym. Substratkonsentrasjon, enzymkonsentrasjon, temperatur og pH er alle faktorer som vil påvirke hastigheten på enzymkontrollerte reaksjoner. Faktoren som er på det laveste nivået blir den begrensende faktoren for reaksjonen.

Substratkonsentrasjon er antall substratmolekyler som finnes i en bestemt løsning, mens enzymkonsentrasjonen er antall enzymer. Ett enzym kan bare virke på ett underlagsmolekyl om gangen, så en økning i enzymer betyr at mer substratmolekyler kan omdannes til produktene fra reaksjonen. Med flere molekyler til stede, er det en større sjanse for at underlaget og enzymer kolliderer. Når antallet enzymer økes, blir underlagskonsentrasjonen nå den begrensende faktoren.

Hvis det er flere enzymer i oppløsning enn underlagsmolekyler, tilsetning av mer underlag, eller øker underlagskonsentrasjonen, vil økese reaksjonshastigheten til å begynne med. Når reaksjonen utvikler seg, blir underlagsmolekylene brukt opp når de blir omdannet til produktene fra reaksjonen. Dette betyr at underlagskonsentrasjonen avtar over tid og igjen blir den begrensende faktoren på reaksjonens hastighet. Substratkonsentrasjon kan økes til punktet der alle enzymer brukes, noe som vil være den maksimale hastigheten for reaksjonen for den konsentrasjonen av enzymer.

Endringer i temperatur og pH kan også påvirke reaksjonshastigheten selv om den maksimale underlagskonsentrasjonen og enzymkonsentrasjonen brukes. Økt temperatur øker reaksjonshastigheten mens redusert temperatur reduserer hastigheten. Dette skyldes det faktum at molekylene har mer energi og er mer sannsynlig å kombinere. Temperatur kan bare økes til et bestemt punkt, eller det vil føre til at enzymene brytes sammen, og det vil endres i pH. Enzymer har en optimal temperatur og pH hvor tHei vil fungere og vil gi den høyeste reaksjonshastigheten.