Sisältö
Entsyymit ovat biologisia katalyyttejä. Toisin sanoen, ne ovat elävissä organismeissa tuotettuja proteiineja, jotka auttavat kemiallisia reaktioita. Ilman entsyymejä kehon kemialliset reaktiot eivät etene tarpeeksi nopeasti pitämään sinut hengissä. Jokaisella entsyymillä on optimaaliset toimintaolosuhteet - ympäristö, joka antaa heidän työskennellä maksimaalisella hyötysuhteella. Yksi tärkeimmistä entsyymiaktiivisuuteen vaikuttavista ympäristöparametreista on pH, jokaisella entsyymillä on ainutlaatuinen optimaalinen arvo.
Aktivointienergia
Entsyymit toimivat alentamalla kemiallisen reaktion aktivointienergiaa.Voit ajatella kemiallista reaktiota jonkinlaisena kuin pavunlaukun asettamista ämpäri, paitsi että 10-jalkainen seinä on beanbagin ja kauhan välillä. Voit kiivetä seinän yli ja laittaa beanbagin ämpäri, mutta jos sinulla olisi entsyymin apua, seinä olisi vain 2 jalkaa korkea eikä 10 tai 100 tai 1000. Lopullinen tulos on sama riippumatta siitä kuinka korkea seinä on, mutta voit laittaa paljon enemmän pussit kauhoihin, jos seinä on matala. Sama entsyymien kanssa: lopullinen kemiallinen tuote on sama entsyymin kanssa tai ilman, mutta paljon enemmän reaktioita tapahtuu, jos entsyymi on olemassa.
pH
Pidämme pH: ta happamuuden mitattuna, mikä se on. Etikka on lievästi hapan, joten sen pH on noin 4, kun taas leivosooda on emäksinen ja sen pH on noin 8. Neutraalin liuoksen - ei hapan eikä emäksisen - pH on 7.
Molekyylitasolla pH voi olla hiukan erilainen. Matala pH tarkoittaa, että liuoksessa on paljon ylimääräisiä protoneja, kun taas korkea pH tarkoittaa, että yhdessä on paljon hydroksidi-ioneja - happea ja vetyä. Matalassa pH: ssa liuoksen protonien positiiviset varaukset houkuttelevat alueisiin, joilla on negatiivinen varaus, ja ne lukkiutuvat. Korkeassa pH: ssa negatiiviset OH-ionit etsivät positiivista varausta ja lukkiutuvat.
entsyymit
Entsyymit ovat monimutkaisia proteiineja, jotka tuovat komponenttiatomit tai molekyylit toisiinsa oikealla tavalla alentamaan aktivointienergiaa. He pystyvät tekemään tämän, koska ne ovat muodoltaan. Proteiinin muoto riippuu osittain sen eri osien välisestä staattisesta vetovoimasta. Esimerkiksi joillakin osilla on hiukan negatiivinen varaus ja toisilla hieman positiivinen varaus, joten proteiinin nämä alueet ovat taipuneet toisiaan kohti.
Matalan pH: n liuoksissa ylimääräiset positiiviset varaukset kytkeytyvät proteiinien negatiivisiin alueisiin. Korkean pH-arvon liuoksissa ylimääräiset negatiiviset varaukset lukkiutuvat proteiinipositiivisille alueille. Kun ne lukittuvat, sähköstaattinen vetovoima eliminoituu ja proteiini muuttaa muotoa. Koska entsyymien aktiivisuus riippuu sen muodosta, se hidastuu ja lopulta lopettaa toimintansa, kun pH laskee liian alhaiseksi tai liian korkeaksi.
Entsyymiaktiivisuus vs. pH
Eri entsyymit toimivat alueilla, joilla on erillinen pH. Esimerkiksi mahalaukun entsyymit toimivat parhaiten matalassa pH: ssa, joka on noin 2. Mutta riippumatta pH-arvon spesifisestä arvosta, jossa entsyymi toimii parhaiten, entsyymiaktiivisuus on alhainen alhaisimmassa pH: ssa ja nousee maksimiin pH: n optimaalisessa arvossa. Reaktionopeus laskee sitten pH: n noustessa. Kapealla alueella optimaalisen ympärillä entsyymi voi palauttaa aktiivisuutensa, jos pH palautetaan optimaaliseksi. Mutta tämän alueen ulkopuolella entsyymin muoto vääristyy niin, että se ei voi palata normaaliksi.