Δύο παράγοντες που καθορίζουν τη μοίρα μιας χημικής αντίδρασης στο ζωντανό κύτταρο;
1. Ένζυμα:
* Ρόλος: Τα ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης που απαιτείται για την εμφάνιση της αντίδρασης. Το κάνουν αυτό παρέχοντας μια εναλλακτική οδό αντίδρασης με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης.
* Ειδικότητα: Τα ένζυμα είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα, πράγμα που σημαίνει ότι καταλύουν μόνο ορισμένες αντιδράσεις που περιλαμβάνουν συγκεκριμένα υποστρώματα.
* Κανονισμός: Η ενεργότητα ενζύμου μπορεί να ρυθμιστεί από παράγοντες όπως η θερμοκρασία, το ρΗ και η παρουσία αναστολέων ή ενεργοποιητών. Αυτός ο κανονισμός εξασφαλίζει ότι οι αντιδράσεις συμβαίνουν στον κατάλληλο χρονικό διάστημα και ρυθμό για τις ανάγκες του κυττάρου.
2. Συγκέντρωση αντιδραστηρίων και προϊόντων:
* Μαζική δράση: Ο ρυθμός χημικής αντίδρασης είναι άμεσα ανάλογος με τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις αντιδραστηρίων οδηγούν σε συχνότερες συγκρούσεις και ως εκ τούτου ταχύτερους ρυθμούς αντίδρασης.
* Ισορροπία: Οι χημικές αντιδράσεις φθάνουν σε μια κατάσταση ισορροπίας όπου ο ρυθμός της αντίδρασης προς τα εμπρός ισούται με τον ρυθμό της αντίστροφης αντίδρασης. Η συγκέντρωση των αντιδραστηρίων και των προϊόντων σε ισορροπία καθορίζει τη συνολική κατεύθυνση της αντίδρασης.
Πώς συνεργάζονται αυτοί οι παράγοντες:
Ο συνδυασμός ενζύμων και συγκεντρώσεων αντιδραστηρίου/προϊόντος καθορίζει την τύχη μιας αντίδρασης σε ένα κύτταρο. Τα ένζυμα παρέχουν τα μέσα για την αποτελεσματική εμφάνιση της αντίδρασης, ενώ η συγκέντρωση των αντιδραστηρίων και των προϊόντων καθορίζει την κατεύθυνση και τον ρυθμό της αντίδρασης.
Παράδειγμα:
Ας εξετάσουμε την κατανομή της γλυκόζης (ζάχαρη) σε ένα κελί. Το ένζυμο εξοκινάση καταλύει τη φωσφορυλίωση της γλυκόζης, το πρώτο βήμα της διαδικασίας. Η συγκέντρωση της γλυκόζης εντός του κυττάρου θα επηρεάσει τον ρυθμό αυτής της αντίδρασης. Εάν οι συγκεντρώσεις γλυκόζης είναι υψηλές, η αντίδραση θα προχωρήσει γρήγορα, ενώ οι χαμηλές συγκεντρώσεις γλυκόζης θα οδηγήσουν σε βραδύτερο ρυθμό αντίδρασης.
Αυτοί είναι μόνο δύο βασικοί παράγοντες που καθορίζουν τη μοίρα μιας χημικής αντίδρασης σε ένα ζωντανό κύτταρο. Υπάρχουν πολλοί άλλοι παράγοντες που παίζουν, συμπεριλαμβανομένης της διαθεσιμότητας συμπαράγων, της παρουσίας άλλων μορίων που μπορεί να αλληλεπιδρούν με την αντίδραση και στο συνολικό περιβάλλον εντός του κυττάρου.
