Когда дело доходит до химических реакций, ферменты являются ключевыми игроками. Эти специализированные белки управляют реакциями и контролируют, как быстро они протекают. Некоторые условия, такие как рН, влияют на форму фермента и определяют, насколько хорошо фермент функционирует.

Что такое фермент?

Ферменты - это класс белков. Это означает, что цепочки аминокислот образуют свои основные структуры. В зависимости от конкретного фермента, различные аминокислоты взаимодействуют друг с другом и окружающей средой - в том числе рН, что заставляет цепи изгибаться или скручиваться в сложные структуры. Эти структуры ускоряют химические реакции, захватывая химические вещества и соединяя их или разбивая их на части. Живые существа используют эти энзимы для контроля скорости химических реакций. Поскольку ферменты состоят из аминокислот, изменения pH изменяют поведение отдельных строительных блоков.

Химическое воздействие рН

Шкала рН измеряет, насколько кислым или щелочным является образец, который, в свою очередь, описывает, сколько ионного водорода или гидроксида содержится в образце. Изменения pH вызывают ионизацию атомов и молекул аминокислот. Это может изменить форму фермента. Эти формы определяют функцию, поэтому изменение формы может нарушить функцию фермента, препятствуя ускорению химических реакций.

Изменения производительности фермента

Все ферменты имеют идеальный уровень pH, при котором фермент будет работать так быстро, как может - при условии, что другие условия также являются идеальными и основаны на его конкретной функции. Например, фермент, который работает в кислой среде желудка человека, будет иметь более низкий идеальный рН, чем фермент, который работает в более или менее нейтральной среде крови человека. Когда pH отклоняется от идеальных условий, активность фермента замедляется, а затем прекращается, в зависимости от того, насколько условия деформируют фермент. В зависимости от фермента и степени экстремального изменения рН, эти изменения могут навсегда «разрушить» фермент, или фермент может вернуться к нормальному состоянию, как только условия вернутся к идеальному диапазону фермента.

Другие факторы, влияющие на ферменты

В дополнение к pH, некоторые другие факторы могут оказывать аналогичное влияние на ферменты. Температура оказывает аналогичное влияние на структуру ферментов, причем каждый фермент имеет разную идеальную температуру. Кроме того, количество субстрата - химические вещества, на которые действует фермент, - сильно влияет на скорость реакции. Добавление большего количества субстрата ускоряет реакцию, пока не достигнет плато, на котором фермент не может двигаться быстрее. У некоторых ферментов есть ингибиторы, которые блокируют их действия. Для некоторых ферментов конечные продукты реакций, которые они стимулируют, фактически отключают фермент. Это называется «обратной связью» и помогает регулировать, сколько вещества создает энзим.