8 Entsymaattiseen aktiivisuuteen vaikuttavat tekijät

tekijöitä, jotka vaikuttavat entsymaattiseen aktiivisuuteen ovat ne aineet tai olosuhteet, jotka voivat muuttaa entsyymien toimintaa. Entsyymit ovat proteiiniluokka, jonka tehtävänä on nopeuttaa biokemiallisia reaktioita. Nämä biomolekyylit ovat välttämättömiä kaikille elämän muodoille, kasveille, sienille, bakteereille, protisteille ja eläimille.

Entsyymit ovat välttämättömiä erilaisissa tärkeissä reaktioissa organismeille, kuten myrkyllisten yhdisteiden poistaminen, ruoan hajottaminen ja energian tuottaminen.

Siten entsyymit ovat kuin molekyylikoneita, jotka helpottavat solujen tehtäviä, ja monissa tapauksissa niiden toiminta vaikuttaa tai suosii tietyissä olosuhteissa.

Luettelo tekijöistä, jotka vaikuttavat entsymaattiseen aktiivisuuteen

Entsyymikonsentraatio

Kun entsyymien pitoisuus kasvaa, reaktion nopeus kasvaa suhteellisesti. Tämä on kuitenkin totta vain tiettyyn pitoisuuteen asti, koska tietyllä hetkellä nopeus pysyy vakiona.

Tätä ominaisuutta käytetään määrittämään seerumin entsyymien (veren seerumin) aktiivisuus sairauksien diagnosoimiseksi.

Substraatin pitoisuus

Substraattikonsentraation lisääminen lisää reaktion nopeutta. Tämä johtuu siitä, että enemmän substraattimolekyylejä törmää entsyymimolekyyleihin, joten tuote muodostuu nopeammin.

Kuitenkin ylittäessään tietyn substraatin pitoisuuden ei ole vaikutusta reaktion nopeuteen, koska entsyymit olisivat kyllästyneet ja kulkevat suurimmalla nopeudella.

pH

Vetyionien (pH) pitoisuuden muutokset vaikuttavat merkittävästi entsyymien aktiivisuuteen. Koska näillä ioneilla on varaus, ne tuottavat houkuttelevia ja hylkiviä voimia entsyymien vety- ja ionisidosten välillä. Tämä häiriö aiheuttaa muutoksia entsyymien muodossa, mikä vaikuttaa niiden aktiivisuuteen.

Kullakin entsyymillä on optimaalinen pH, jolla reaktionopeus on suurin. Siten entsyymin optimaalinen pH riippuu siitä, missä se normaalisti toimii.

Esimerkiksi suoliston entsyymien optimaalinen pH on noin 7,5 (hieman emäksinen). Sen sijaan mahassa olevien entsyymien pH on optimaalinen noin 2 (erittäin hapan)..

suolaisuus

Suolojen konsentraatio vaikuttaa myös ionipotentiaaliin ja siten ne voivat häiritä tiettyjä entsyymien yhteyksiä, jotka voivat olla osa saman aktiivisen kohdan. Näissä tapauksissa, kuten pH: ssa, entsymaattinen aktiivisuus vaikuttaa.

lämpötila

Kun lämpötila nousee, entsymaattinen aktiivisuus kasvaa ja siten reaktion nopeutta. Hyvin korkeat lämpötilat denaturoivat entsyymit, mikä tarkoittaa, että ylimääräinen energia rikkoo sidokset, jotka säilyttävät rakenteensa ja aiheuttavat, että ne eivät toimi optimaalisesti.

Siten reaktion nopeus pienenee nopeasti, kun lämpöenergia denaturoi entsyymit. Tämä vaikutus voidaan havaita graafisesti kellonmuotoisessa käyrässä, jossa reaktionopeus liittyy lämpötilaan.

Lämpötilaa, jolla suurin reaktionopeus ilmenee, kutsutaan entsyymin optimaaliseksi lämpötilaksi, joka havaitaan käyrän korkeimmalla kohdalla.

Tämä arvo on erilainen eri entsyymien osalta. Useimmissa ihmiskehossa olevissa entsyymeissä on kuitenkin optimaalinen lämpötila noin 37,0 ° C.

Yhteenvetona, kun lämpötila nousee, reaktionopeus kasvaa aluksi kineettisen energian lisääntymisen vuoksi. Unionin rikkoutumisen vaikutus tulee kuitenkin kasvamaan ja reaktionopeus alkaa laskea.

Tuotteen pitoisuus

Reaktiotuotteiden kertyminen yleensä vähentää entsyymin nopeutta. Joissakin entsyymeissä tuotteet yhdistyvät aktiivisen kohdansa kanssa muodostaen irtonaisen kompleksin ja siten estävät entsyymin aktiivisuutta..

Elävissä järjestelmissä tällainen esto estetään tavallisesti muodostuneiden tuotteiden nopean poistamisen avulla.

Entsymaattiset aktivaattorit

Jotkut entsyymit vaativat muiden elementtien läsnäolon toimiakseen paremmin, nämä voivat olla epäorgaanisia metallikationeja, kuten Mg²⁺, mn²⁺, zn²⁺, ca²⁺, co²⁺, cu²⁺, na⁺, K⁺, etc.

Harvoin anioneja tarvitaan myös entsymaattiseen aktiivisuuteen, esimerkiksi kloridianioniin (CI-) amylaasille. Näitä pieniä ioneja kutsutaan entsyymikofaktoreiksi.

On myös toinen ryhmä elementtejä, jotka suosivat entsyymien aktiivisuutta eli koentsyymejä. Coenzymit ovat orgaanisia molekyylejä, jotka sisältävät hiiltä, ​​kuten elintarvikkeissa olevia vitamiineja.

Esimerkkinä voidaan mainita B12-vitamiini, joka on metioniinisyntaasin koentsyymi, entsyymi, joka on välttämätön proteiinien aineenvaihdunnassa kehossa..

Entsyymin estäjät

Entsyymin estäjät ovat aineita, jotka vaikuttavat negatiivisesti entsyymien toimintaan ja siten hidastavat tai joissakin tapauksissa pysäyttävät katalyysin..

Entsyymin inhibitiotyyppejä on kolme: kilpailukykyinen, ei-kilpailukykyinen ja substraatin esto:

Kilpailukykyiset estäjät

Kilpaileva inhibiittori on kemiallinen yhdiste, joka on samanlainen kuin substraatti, joka voi reagoida entsyymin aktiivisen kohdan kanssa. Kun entsyymin aktiivinen kohta on liitetty kilpailukykyiseen inhibiittoriin, substraatti ei voi sitoutua entsyymiin.

Ei-kilpailukykyiset estäjät

Ei-kilpailukykyinen inhibiittori on myös kemiallinen yhdiste, joka sitoutuu toiseen paikkaan entsyymin aktiivisessa kohdassa, jota kutsutaan allosteeriseksi paikaksi. Tämän seurauksena entsyymi muuttaa muotoa eikä voi enää helposti sitoutua substraattiin, joten entsyymi ei voi toimia oikein.

viittaukset

1. Alters, S. (2000). Biologia: elämän ymmärtäminen (3. ed.). Jones ja Bartlett Learning.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). biokemia (8. painos). W. H. Freeman ja Company.
3. Russell, P .; Wolfe, S .; Hertz, P .; Starr, C. & McMillan, B. (2007). Biologia: dynaaminen tiede (Ensimmäinen toim.). Thomson Brooks / Cole.
4. Seager, S.; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). Kemia tänään: Yleinen, orgaaninen ja biokemia (9. painos). Cengage-oppiminen.
5. Stoker, H. (2013). Orgaaninen ja biologinen kemia (6. painos). Brooks / Cole Cengagen oppiminen.
6. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Biokemian perusteet: Elämä Molekyylitaso (5. painos). Wiley.