Vad är enzymkoncentration?

Enzymer är proteiner som möjliggör kemiska reaktioner i kroppen att inträffa många gånger snabbare än de annars skulle göra. I vissa fall kommer en reaktion inte att äga rum alls om inte ett specifikt enzym finns. Tillsammans med pH, temperatur och substratkoncentration har enzymkoncentration en viktig effekt på reaktionsprocessen. Om man antar att mängden ämne, eller substrat, deltar i den kemiska reaktionen förblir densamma, kan en låg enzymkoncentration leda till att en kemisk reaktion inträffar långsamt. Å andra sidan kan en hög enzymkoncentration påskynda en reaktion tills en maximal möjlig hastighet uppnås.

Varje enzym är specifikt för en viss kemisk reaktion eller för en grupp reaktioner. Ett fästplats på enzymet binder det specifika substratet medan en reaktion äger rum. Efter reaktionen frigörs substratet och enzymet kan användas igen.

När man studerar enzymkoncentration och observerar dess effekt på en reaktion skulle ett experiment normalt börja med relativt låga koncentrationer av enzymet. Detta innebär att underlaget vanligtvis finns i överskott till en början. Reaktionshastigheten kan mätas med den mängd produkt som bildas över tiden. När enzymlösningen blir mer koncentrerad, är kanske kollisioner mellan enzymer och substratmolekyler större. Detta betyder att, när enzymkoncentrationen ökas, snabbar reaktionshastigheten linjärt, tills den når en viss nivå där den börjar plattas ut.

Den mest effektiva möjliga reaktionen inträffar när varje plats på varje enzym kontinuerligt upptas av substratet. När denna punkt har uppnåtts krävs en högre enzymkoncentration för att öka reaktionshastigheten. Detta gör nya enzymer tillgängliga för att binda till substratet. När alla substratmolekyler är bundna till enzymer, ökar inte längre enzymkoncentrationen reaktionsprocessen. De extra enzymerna som tillsätts kommer inte att ha något reservsubstrat att arbeta med, och reaktionshastigheten förblir nivå vid maximal gräns.

Om alla faktorer som kan förändra reaktionshastigheter, såsom pH, temperatur och substratkoncentration, är fixerade, blir mätning av reaktionshastigheten ett sätt att mäta enzymkoncentration. Reaktionshastighetsmätningar utförs och matematiska ekvationer används för att definiera mängden aktivt enzym exakt. Vid mätning av koncentrationer är det viktigt att se till att tillräckligt med substrat finns för att mätta alla enzymer i lösningen.