Het pH-effect op enzymen
Enzymen zijn eiwitkatalysatoren die de snelheid van een biochemische reactie versnellen. Deze verminderen de activeringsenergie, die essentieel is voor de start van elk type chemische reactie. Met een vereiste van een laag energieverbruik voor activering, vindt de reactie sneller plaats. De totale opbrengst van een enzym hangt af van verschillende factoren, zoals temperatuur, pH, co-factoren, activatoren en remmers. U hebt misschien een duidelijk idee over het effect van pH op enzymen. Maar waarom en hoe beïnvloeden pH en temperatuur enzymen? Dit artikel belicht de activiteit van het enzym met betrekking tot de verandering in pH-niveau.
Waarom beïnvloedt pH de enzymatische activiteit?
De snelheid van een chemische reactie en / of de enzymactiviteit, wordt sterk beïnvloed door de structuur van het enzym. Met andere woorden, een verandering in de structuur van het enzym beïnvloedt de reactiesnelheid. Wanneer de pH-veranderingen van een bepaald medium optreden, leidt dit tot de wijziging in de vorm van het enzym. Niet alleen in enzymen, de pH-waarde kan ook de eigenschappen van de lading en de vorm van het substraat beïnvloeden. Binnen een nauw pH-niveau kunnen veranderingen in de structurele vormen van enzymen en substraten omkeerbaar zijn. Maar voor een significante verandering in pH-niveaus kunnen het enzym en het substraat denaturatie ondergaan. In dergelijke gevallen kunnen ze niet worden geïdentificeerd. Daarom zal er geen reactie als zodanig zijn. Dit is de reden waarom pH de enzymatische activiteit beïnvloedt.
Hoe beïnvloeden enzymen de pH?
Praten over het verband tussen pH en enzymen en / of de effecten van pH op enzymen, allemaal en elk van de enzymen wordt gekenmerkt door een optimale pH. Bij dit specifieke pH-niveau katalyseert een bepaald enzym de reactie op het hogere niveau dan bij elk ander pH-niveau. Bijvoorbeeld, het enzym pepsine (een protease-enzym) dat de eiwitten katalyseert, is actiever bij een zure pH, terwijl het enzym trypsine (een ander protease-enzym) zich beter gedraagt bij een enigszins alkalische pH. Daarom is de optimale pH van een enzym anders dan die van het andere enzym.
Wanneer we de pH bestuderen, wordt dit duidelijk gedefinieerd als de maat van de zure of alkalische aard van een oplossing. Om preciezer te zijn, de pH geeft de concentratie van de opgeloste waterstofionen (H +) in een specifieke oplossing aan. Een toename of afname van de pH verandert de concentratie van de ionen in de oplossing. Deze ionen veranderen de structuur van de enzymen en soms het substraat, hetzij door de vorming van extra bindingen of door het breken van bestaande bindingen. In het laatste geval verandert de chemische samenstelling van de enzymen en het substraat. Bovendien verandert de actieve plaats van het enzym, waarna het substraat het enzym niet langer kan identificeren. Voor meer informatie over enzymen kunnen we verwijzen naar enzymen en complexe substraten.
Overweeg een geval, wanneer de reactie op een pH-waarde is ingesteld, verschilt deze van de optimale waarde. Dan zal de reactiesnelheid of de activiteit van de enzymen niet hetzelfde zijn als de vorige. Soms realiseer je je misschien dat er helemaal geen reactie is. Dit gebeurt wanneer zich wijzigingen voordoen in de structuur van de actieve site en het substraat. Daarom is het voor de chemische reactie nodig om de pH van de oplossing zodanig aan te passen dat deze geschikt is voor zowel het enzym als het substraat. Op deze manier kunnen de effecten van pH op de activiteit van enzymen in de praktijk worden bestudeerd.
