Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Wat is een enzym?
- Chemische effecten van pH
- Enzymprestaties veranderen
- Andere factoren die enzymen beïnvloeden
Als het gaat om chemische reacties, zijn enzymen belangrijke spelers. Deze gespecialiseerde eiwitten sturen reacties aan en bepalen hoe snel ze doorgaan. Sommige omstandigheden, zoals pH, beïnvloeden de vorm van enzymen en bepalen hoe goed het enzym functioneert.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Uitgebreide chemische structuren, enzymen genaamd, regelen de overgrote meerderheid van chemische reacties in levende wezens. Als zodanig hebben enzymen een ongelooflijke diversiteit in vorm en functie. Elk individueel enzym heeft een specifieke optimale pH. Buiten hun ideale pH-bereik, kunnen enzymen vertragen of volledig stoppen met werken.
Wat is een enzym?
Enzymen zijn een klasse eiwitten. Dit betekent dat ketens van aminozuren hun basisstructuren vormen. Afhankelijk van het specifieke enzym, interageren de verschillende aminozuren met elkaar en de omgeving - inclusief de pH, waardoor de ketens buigen of krullen in complexe structuren. Deze structuren versnellen chemische reacties door chemicaliën te grijpen en samen te brengen of uit elkaar te halen. Levende dingen gebruiken deze enzymen om de snelheid van chemische reacties te regelen. Omdat enzymen zijn gemaakt van aminozuren, veranderen veranderingen in pH het gedrag van deze afzonderlijke bouwstenen.
Chemische effecten van pH
De pH-schaal meet hoe zuur of basisch een monster is, wat op zijn beurt beschrijft hoeveel ionische waterstof of hydroxide er in een monster zit. Veranderingen in pH veroorzaken atomen en moleculen van aminozuren om te ioniseren. Hierdoor kan een enzym van vorm veranderen. Deze vormen bepalen de functie, dus het veranderen van de vorm kan de enzymenfunctie beïnvloeden, waardoor wordt voorkomen dat deze chemische reacties versnelt.
Enzymprestaties veranderen
Alle enzymen hebben een ideale pH waarbij het enzym zo snel mogelijk zal werken - ervan uitgaande dat andere omstandigheden ook ideaal zijn en op basis van zijn specifieke functie. Een enzym dat bijvoorbeeld in de zure omgeving van de menselijke maag werkt, heeft een lagere ideale pH dan een enzym dat in de min of meer neutrale omgeving van menselijk bloed werkt. Wanneer de pH afwijkt van de ideale omstandigheden, zal de enzymactiviteit vertragen en vervolgens stoppen, afhankelijk van hoeveel de omstandigheden het enzym vervormen. Afhankelijk van het enzym en hoe extreem de pH-verandering wordt, kunnen deze veranderingen het enzym permanent "breken" of kan het enzym weer normaal worden zodra de omstandigheden weer het ideale bereik van enzymen bereiken.
Andere factoren die enzymen beïnvloeden
Naast de pH kunnen verschillende andere factoren een vergelijkbaar effect op enzymen hebben. Temperatuur heeft een soortgelijk effect op de structuur van enzymen, waarbij elk enzym een andere ideale temperatuur heeft. Bovendien heeft de hoeveelheid substraat - de chemicaliën waarop een enzym inwerkt - een grote invloed op de reactiesnelheid. Het toevoegen van meer substraat versnelt de reactie totdat het een plateau raakt waarop het enzym niet sneller kan bewegen. Sommige enzymen hebben remmers die hun acties blokkeren. Voor sommige enzymen sluiten de eindproducten van de reacties die ze aanmoedigen het enzym daadwerkelijk af. Dit wordt "feedback" genoemd en helpt bij het reguleren hoeveel van een stof een enzym aanmaakt.