8 ENTSYYMIAKTIIVISUUTEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT - BIOLOGIA - 2025

Vaikuttavat tekijät entsyymiaktiivisuus ovat ne aineet, tai olosuhteissa, jotka voivat muuttaa toimintaa entsyymejä. Entsyymit ovat luokka proteiineja, joiden tehtävänä on nopeuttaa biokemiallisia reaktioita. Nämä biomolekyylit ovat välttämättömiä kaikille elämänmuodoille, kasveille, sienille, bakteereille, protisteille ja eläimille.

Entsyymit ovat välttämättömiä monissa tärkeissä reaktioissa organismeille, kuten myrkyllisten yhdisteiden poistamisessa, ruoan hajottamisessa ja energian tuotannossa.

Polyneuridiini-aldehydi-esteraasin entsyymin edustaminen.

Siten entsyymit ovat kuin molekyylikoneet, jotka helpottavat solujen tehtäviä ja monissa tapauksissa niiden toimintaan vaikuttaa tai suositaan tietyissä olosuhteissa.

Luettelo entsyymiaktiivisuuteen vaikuttavista tekijöistä

Entsyymipitoisuus

Kun entsyymikonsentraatio kasvaa, reaktionopeus kasvaa suhteellisesti. Näin on kuitenkin vain tiettyyn pitoisuuteen saakka, koska tietyllä hetkellä nopeudesta tulee vakio.

Tätä ominaisuutta käytetään määrittämään seerumin entsyymien (veren seerumista) aktiivisuudet sairauksien diagnosoinnissa.

Alustan pitoisuus

Substraattipitoisuuden lisääminen lisää reaktion nopeutta. Tämä johtuu siitä, että useammat substraattimolekyylit törmäävät entsyymimolekyyleihin, joten tuote muodostuu nopeammin.

Tietyn substraattipitoisuuden ylittyessä ei kuitenkaan ole vaikutusta reaktion nopeuteen, koska entsyymit olisivat kyllästettyjä ja toimisivat suurimmalla nopeudella.

pH

Vetyionien (pH) pitoisuuden muutokset vaikuttavat suuresti entsyymien aktiivisuuteen. Koska nämä ionit ovat varautuneita, ne tuottavat houkuttelevia ja vastenmielisiä voimia entsyymien vedyn ja ionisten sidosten välillä. Tämä häiriö aiheuttaa muutoksia entsyymien muodossa, mikä vaikuttaa niiden aktiivisuuteen.

Jokaisella entsyymillä on optimaalinen pH, jolla reaktionopeus on suurin. Entsyymin optimaalinen pH riippuu siten siitä, missä se normaalisti toimii.

Esimerkiksi suolen entsyymien optimaalinen pH on noin 7,5 (lievästi emäksinen). Sitä vastoin mahalaukun entsyymien optimaalinen pH on noin 2 (erittäin hapan).

Suolapitoisuus

Suolojen konsentraatio vaikuttaa myös ionipotentiaaliin ja sen seurauksena ne voivat häiritä tiettyjen entsyymien sidoksia, jotka voivat olla osa saman aktiivista kohtaa. Näissä tapauksissa, kuten pH: n tapauksessa, entsyymiaktiivisuus vaikuttaa.

Lämpötila

Lämpötilan noustessa entsyymiaktiivisuus kasvaa ja siten reaktionopeus. Hyvin korkeat lämpötilat denaturoivat entsyymejä, mikä tarkoittaa, että ylimääräinen energia katkaisee sidokset, jotka ylläpitävät niiden rakennetta, aiheuttaen niiden toimimisen optimaalisesti.

Siten reaktionopeus laskee nopeasti, kun lämpöenergia denaturoi entsyymejä. Tämä vaikutus voidaan havaita graafisesti kello-muodossa käyrässä, jossa reaktionopeus on suhteessa lämpötilaan.

Lämpötilaa, jossa suurin reaktionopeus tapahtuu, kutsutaan optimaaliseksi entsyymilämpötilaksi, joka havaitaan käyrän korkeimmassa pisteessä.

Tämä arvo on erilainen erilaisille entsyymeille. Suurimman osan ihmiskehon entsyymeistä on kuitenkin optimaalinen lämpötila noin 37,0 ° C.

Lyhyesti sanottuna lämpötilan noustessa reaktionopeus kasvaa aluksi kineettisen energian lisääntymisen vuoksi. Liitoksen hajoamisen vaikutus on kuitenkin yhä suurempi ja reaktionopeus alkaa laskea.

Tuotteen pitoisuus

Reaktiotuotteiden kertyminen yleensä hidastaa entsyymiä. Joissakin entsyymeissä tuotteet yhdistyvät aktiiviseen kohtaansa muodostaen löysän kompleksin ja estäen siten entsyymin aktiivisuutta.

Elävissä järjestelmissä tämäntyyppinen esto estyy yleensä muodostuneiden tuotteiden nopealla poistolla.

Entsyymi-aktivaattorit

Jotkut entsyymit vaativat muiden elementtien läsnäoloa parempaan toimintaan, nämä voivat olla epäorgaanisia metallikationeja, kuten Mg ²⁺, Mn ²⁺, Zn ²⁺, Ca ²⁺, Co ²⁺, Cu ²⁺, Na ⁺, K ⁺, jne.

Harvinaisissa tapauksissa anionit vaaditaan myös entsymaattiselle aktiivisuudelle, esimerkiksi kloridi-anioni (CI-) amylaasille. Näitä pieniä ioneja kutsutaan entsyymi-kofaktoreiksi.

On myös toinen ryhmä elementtejä, jotka edistävät entsyymien aktiivisuutta, nimeltään koentsyymit. Koentsyymit ovat orgaanisia molekyylejä, jotka sisältävät hiiltä, ​​kuten ruoasta löytyviä vitamiineja.

Esimerkki olisi B12-vitamiini, joka on metioniinisyntaasin koentsyymi, entsyymi, joka tarvitaan kehon proteiinien aineenvaihduntaan.

Entsyymin estäjät

Entsyymin estäjät ovat aineita, jotka vaikuttavat negatiivisesti entsyymien toimintaan ja hidastavat siten katalyysiä tai joissakin tapauksissa lopettavat sen.

Entsyymien estämistä on kolme yleistä tyyppiä: kilpaileva, ei-kilpailullinen ja substraatin estäminen:

Kilpailevat estäjät

Kilpaileva inhibiittori on substraatin kaltainen kemiallinen yhdiste, joka voi reagoida entsyymin aktiivisen kohdan kanssa. Kun entsyymin aktiivinen kohta on sitoutunut kilpailevaan inhibiittoriin, substraatti ei voi sitoutua entsyymiin.

Ei-kilpailukykyiset estäjät

Ei-kilpailukykyinen estäjä on myös kemiallinen yhdiste, joka sitoutuu entsyymin aktiivisen kohdan toiseen kohtaan, nimeltään allosteerinen kohta. Tämän seurauksena entsyymi muuttaa muotoaan eikä voi enää helposti sitoutua substraattiinsa, joten entsyymi ei voi toimia kunnolla.

Viitteet

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