Jakie czynniki wpływają na aktywność enzymów?
Temperatura, stężenie substratu i pH to trzy czynniki, które mogą wpływać na aktywność enzymu. Enzymy to katalizatory, substancje zwiększające szybkość reakcji. Bez nich wiele niezbędnych procesów, takich jak trawienie, zachodziłoby zbyt wolno, aby życie mogło być kontynuowane. Wiele enzymów ma optymalną temperaturę i optymalne pH. Optymalna temperatura i optymalne pH enzymu to temperatura i zakres pH, w którym enzym może działać najlepiej, nie będąc nieaktywnym ani zdenaturowanym, zjawisko, które występuje, gdy białka zaczynają się rozpadać.
Jednym z głównych warunków, które mogą wpływać na aktywność enzymu, jest temperatura. W miarę wzrostu ciepła cząsteczki zwykle zaczynają poruszać się coraz szybciej, a ta zwiększona aktywność oznacza, że cząsteczki częściej zderzają się z enzymem. Wyższy współczynnik kolizji pozwala na zwiększenie szybkości reakcji, ale tylko do pewnego momentu. Jeśli temperatura zbytnio wzrośnie, białko enzymu może zacząć się denaturować, co może być procesem trwałym. Optymalna temperatura dla wielu enzymów mieści się w przedziale temperatur 25–40 ° C (77–104 ° F), ale niektóre enzymy, na przykład te występujące u zwierząt żyjących w zimnej wodzie morskiej lub w gorących źródłach, mogą mieć wyższą lub obniż optymalną temperaturę, aby umożliwić im skuteczne wykonywanie pracy.
Temperatura nie jest jedynym czynnikiem, który może wpływać na aktywność enzymu. Jeśli stężenie enzymu pozostaje takie samo, zwiększone stężenie substratu, czyli cząsteczek biorących udział w reakcji, może również wpływać na szybkość działania enzymu. Wraz ze wzrostem stężenia substratu początkowo wzrasta szybkość reakcji, ponieważ enzymów jest więcej niż wystarczająca do ułatwienia reakcji. Jednak po pewnym momencie dodanie większej ilości substratu nie wpływa na aktywność enzymu, ponieważ dostępnych jest tylko tyle enzymów. Zamiast tego szybkość reakcji pozostanie stała, ponieważ dodatkowy substrat musi czekać na dostępne enzymy w celu ułatwienia reakcji.
Poziom pH roztworu może również wpływać na aktywność enzymu. Wiele enzymów może działać tylko w wąskim zakresie pH. Jeśli enzym znajdzie się w wrogim zakresie pH, może ulec denaturacji. Optymalne pH dla wielu enzymów wynosi 7,0-7,5, ale nie zawsze tak jest. Niektóre enzymy, takie jak niektóre w ludzkim żołądku, działają najlepiej przy kwaśnym pH 1,5, podczas gdy inne, takie jak niektóre znajdujące się w jelicie, działają najlepiej przy bardziej zasadowym pH 8,0.