8 ФАКТОРА, ВЛИЯЕЩИ ВЪРХУ ЕНЗИМНАТА АКТИВНОСТ - БИОЛОГИЯ - 2025

На факторите, влияещи на ензимна активност са тези агенти или състояния, които могат да променят действието на ензими. Ензимите са клас протеини, чиято работа е да ускорят биохимичните реакции. Тези биомолекули са от съществено значение за всички форми на живот, растения, гъби, бактерии, протестисти и животни.

Ензимите са от съществено значение при няколко важни реакции за организмите, като отстраняване на токсични съединения, разграждане на храната и генериране на енергия.

Представяне на ензима Полиневридин-Алдехид Естераза.

По този начин ензимите са като молекулни машини, които улесняват задачите на клетките и в много случаи тяхното функциониране се влияе или благоприятства при определени условия.

Списък на факторите, които влияят на ензимната активност

Ензимна концентрация

Тъй като концентрацията на ензима се увеличава, скоростта на реакцията нараства пропорционално. Това обаче е така само до определена концентрация, тъй като в определен момент скоростта става постоянна.

Това свойство се използва за определяне на активността на серумните ензими (от кръвния серум) за диагностициране на заболявания.

Концентрация на субстрата

Увеличаването на субстратната концентрация увеличава скоростта на реакцията. Това е така, защото повече молекули субстрат ще се сблъскат с ензимните молекули, така че продуктът ще се образува по-бързо.

При превишаване на определена концентрация на субстрата обаче няма да има ефект върху скоростта на реакцията, тъй като ензимите ще бъдат наситени и работят с максималната си скорост.

рН

Промените в концентрацията на водородни йони (pH) силно влияят върху активността на ензимите. Тъй като тези йони са заредени, те генерират привлекателни и отблъскващи сили между водородната и йонната връзка в ензимите. Тази намеса произвежда промени във формата на ензимите, като по този начин се отразява на тяхната активност.

Всеки ензим има оптимално pH, при което скоростта на реакцията е максимална. По този начин, оптималното рН за ензим зависи от това къде той функционира нормално.

Например чревните ензими имат оптимално рН около 7,5 (леко основно). За разлика от тях ензимите в стомаха имат оптимално рН около 2 (много киселинно).

соленост

Концентрацията на соли също влияе на йонния потенциал и следователно те могат да се намесят в определени връзки на ензимите, които могат да бъдат част от активното място на същия. В тези случаи, както и при pH, ще се повлияе ензимната активност.

температура

С повишаване на температурата ензимната активност се увеличава и, следователно, скоростта на реакцията. Въпреки това, много високи температури денатуриращи ензими, това означава, че излишната енергия разрушава връзките, които поддържат структурата им, карайки ги да не функционират оптимално.

По този начин скоростта на реакцията намалява бързо, тъй като топлинната енергия денатурира ензимите. Този ефект може да бъде наблюдаван графично в крива форма на камбана, където скоростта на реакцията е свързана с температурата.

Температурата, при която се появява максималната скорост на реакция, се нарича оптималната температура на ензима, която се наблюдава в най-високата точка на кривата.

Тази стойност е различна за различните ензими. Въпреки това, повечето от ензимите в човешкото тяло имат оптимална температура около 37,0 ° C.

Накратко, с повишаване на температурата, първоначално скоростта на реакцията ще се увеличи поради увеличаването на кинетичната енергия. Ефектът от разпадането на съединението обаче ще бъде по-голям и по-голям, а скоростта на реакцията ще започне да намалява.

Концентрация на продукта

Натрупването на продукти от реакцията обикновено забавя ензима. В някои ензими, продуктите се комбинират с активното им място, за да образуват насипен комплекс и по този начин инхибират активността на ензима.

В живите системи този тип инхибиране обикновено се предотвратява чрез бързо отстраняване на образуваните продукти.

Ензимни активатори

Някои от ензимите изискват присъствието на други елементи, за да функционират по-добре, това могат да бъдат катиони от неорганични метали като Mg ²⁺, Mn ²⁺, Zn ²⁺, Ca ²⁺, Co ²⁺, Cu ²⁺, Na ⁺, K ⁺ и т.н.

В редки случаи анионите също са необходими за ензимна активност, например хлоридният анион (CI-) за амилаза. Тези малки йони се наричат ​​ензимни кофактори.

Съществува и друга група елементи, които насърчават активността на ензимите, наречени коензими. Коензимите са органични молекули, които съдържат въглерод, като витамини, които се намират в храната.

Пример може да бъде витамин В12, който е коензимът метионин синтаза, ензим, необходим за метаболизма на протеините в организма.

Ензимни инхибитори

Ензимните инхибитори са вещества, които влияят отрицателно върху функцията на ензимите и съответно забавят или в някои случаи спират катализата.

Има три често срещани типа инхибиране на ензимите: конкурентно, неконкурентно и субстратно инхибиране:

Конкурентни инхибитори

Конкурентен инхибитор е химично съединение, подобно на субстрат, което може да реагира с активния сайт на ензима. Когато активният сайт на ензим се свързва с конкурентен инхибитор, субстратът не може да се свърже с ензима.

Неконкурентни инхибитори

Неконкурентен инхибитор е също химическо съединение, което се свързва с друг сайт на активното място на ензима, наречен алостеричен сайт. Следователно ензимът променя формата си и вече не може лесно да се свърже със субстрата си, така че ензимът не може да функционира правилно.

Препратки

1. Alters, S. (2000). Биология: Разбиране на живота (3-то изд.). Джоунс и Бартлет Обучение.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Биохимия (8-мо изд.). WH Freeman и компания.
3. Ръсел, P.; Улф, S.; Херц, P.; Starr, C. & McMillan, B. (2007). Биология: динамичната наука (1-во издание). Thomson Brooks / Cole.
4. Seager, S.; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). Химия за днес: Обща, органична и биохимия (9-то издание). Учене в Cengage.
5. Стокер, Х. (2013). Органична и биологична химия (6-то изд.). Брукс / Cole Cengage Learning.
6. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Основи на биохимията: живот на молекулярно ниво (5-то изд.). Уайли.