Μεταβολές στο pH ή τη θερμοκρασία μειώνουν τη δραστικότητα ενζύμου επειδή οι δεσμοί σπάνε και τις αποδόσεις στην τριτοβάθμια δομή του;
Γιατί οι αλλαγές στο ρΗ και τη θερμοκρασία επηρεάζουν τη δραστηριότητα ενζύμων:
* ph: Τα ένζυμα έχουν ένα βέλτιστο εύρος ρΗ όπου λειτουργούν καλύτερα. Εκτός από αυτό το εύρος, οι μεταβολές της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου, οι οποίες μπορούν να διαταράξουν τους αδύναμους δεσμούς (δεσμούς υδρογόνου, ιοντικούς δεσμούς) που διατηρούν την τρισδιάστατη δομή του ενζύμου (τριτοβάθμια και τεταρτογενείς δομές). Αυτή η διαταραχή μπορεί:
* Αλλάξτε το σχήμα της ενεργού ιστότοπου: Η ενεργός θέση είναι η συγκεκριμένη περιοχή όπου το ένζυμο συνδέεται με το υπόστρωμα του. Οι αλλαγές στο σχήμα μπορούν να το κάνουν λιγότερο αποτελεσματικό ή ακόμα και να αποτρέψει τη δέσμευση.
* μετρώντας το ένζυμο: Οι ακραίες τιμές του ρΗ μπορεί να προκαλέσουν την εξάπλωση του ενζύμου, χάνοντας το λειτουργικό του σχήμα και να γίνει ανενεργό.
* Θερμοκρασία: Τα ένζυμα έχουν επίσης ένα βέλτιστο εύρος θερμοκρασίας.
* αύξηση της θερμοκρασίας: Αρχικά, η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει την ενζυμική δραστικότητα επειδή τα μόρια κινούνται ταχύτερα και συγκρούονται συχνότερα. Ωστόσο, πέρα από τη βέλτιστη θερμοκρασία, η αυξημένη κινητική ενέργεια μπορεί να διαταράξει τους αδύναμους δεσμούς που συγκρατούν το ένζυμο, οδηγώντας σε μετουσίωση.
* μείωση της θερμοκρασίας: Η μείωση της θερμοκρασίας επιβραδύνει τη μοριακή κίνηση, οδηγώντας σε λιγότερες συγκρούσεις μεταξύ ενζύμου και υποστρώματος, μειώνοντας την ενζυμική δραστικότητα. Συνήθως δεν προκαλεί μετουσίωση, αλλά μπορεί να επιβραδύνει τον ρυθμό αντίδρασης.
Η "επιστροφή στην τριτοβάθμια δομή" μέρος:
* Αναστρέψιμες αλλαγές: Εάν το pH ή η αλλαγή θερμοκρασίας είναι εντός ενός ορισμένου εύρους και το ένζυμο δεν έχει μετουσιωθεί, μπορεί να είναι σε θέση να αναδιπλώνεται και να ανακτήσει την ενεργό διαμόρφωση της όταν οι συνθήκες επιστρέφουν στα βέλτιστα επίπεδα.
* Η μετουσίωση είναι συχνά μη αναστρέψιμη: Εάν το ένζυμο είναι μετουσιωμένο (εντελώς ξεδιπλωμένο), συχνά χάνει τη δομή του ενεργού τόπου μόνιμα και δεν μπορεί να ανακτήσει τη λειτουργία του.
Συνοπτικά:
Οι μεταβολές στο ρΗ και τη θερμοκρασία μπορούν να διαταράξουν τους δεσμούς που διατηρούν το σχήμα ενός ενζύμου, οδηγώντας σε αλλοιωμένη δομή ενεργού θέσης και μειωμένη δραστηριότητα. Ενώ μερικές αλλαγές μπορεί να είναι αναστρέψιμες, η μετουσίωση είναι συνήθως μη αναστρέψιμη.
