Τι συμβαίνει όταν ένα ένζυμο θερμαίνεται ή τοποθετείται σε οξύ;

Τα ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις σε ζωντανούς οργανισμούς. Αποτελούνται από πρωτεΐνες, οι οποίες είναι σύνθετα μόρια με περίπλοκες τρισδιάστατες δομές. Αυτή η δομή είναι ζωτικής σημασίας για τη λειτουργία τους.

Εδώ είναι τι συμβαίνει όταν θερμαίνετε ή τοποθετείτε ένα ένζυμο σε οξύ:

θέρμανση:

* Ήπια θέρμανση: Μια ελαφρά αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί στην πραγματικότητα να αυξήσει την ενζυμική δραστικότητα αυξάνοντας τη μοριακή κίνηση και τον ρυθμό συγκρούσεων μεταξύ του ενζύμου και του υποστρώματος του. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα σώματά μας διατηρούν μια σχετικά σταθερή θερμοκρασία - για τη βελτιστοποίηση της ενζυμικής δραστηριότητας.

* Υψηλή θέρμανση: Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται πέρα ​​από ένα συγκεκριμένο σημείο, οι δεσμοί που συγκρατούν τη δομή του ενζύμου αρχίζουν να σπάζουν. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετουσίωση .

* Συνέπειες μετουσίωσης: Το ένζυμο χάνει το συγκεκριμένο σχήμα του και δεν μπορεί πλέον να δεσμεύει το υπόστρωμα του αποτελεσματικά. Η ενεργός θέση παραμορφώνεται και το ένζυμο γίνεται ανενεργό.

* μη αναστρέψιμο: Στις περισσότερες περιπτώσεις, η μετουσίωση είναι μη αναστρέψιμη. Το ένζυμο δεν μπορεί να ανακτήσει το αρχικό του σχήμα και λειτουργία, ακόμη και αν η θερμοκρασία μειώνεται.

οξέα:

* Αλλαγές pH: Τα ένζυμα έχουν ένα βέλτιστο εύρος ρΗ στην οποία λειτουργούν καλύτερα. Αυτό το εύρος είναι ειδικό για κάθε ένζυμο. Τα οξέα μειώνουν το ρΗ ενός διαλύματος.

* Μετουσίωση: Όπως και με τη θερμότητα, οι ακραίες μεταβολές του ρΗ (είτε όξινες είτε βασικές) μπορούν να προκαλέσουν μετρώματα το ένζυμο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι μεταβολές στο pH διαταράσσουν τους ιοντικούς δεσμούς και άλλες αλληλεπιδράσεις που διατηρούν την τρισδιάστατη δομή του ενζύμου.

Συνοπτικά:

Τόσο η θέρμανση όσο και η έκθεση σε οξέα μπορούν να μειώσουν τα ένζυμα, προκαλώντας τους να χάσουν τη βιολογική τους δραστηριότητα. Η βασική διαδρομή είναι ότι τα ένζυμα είναι πολύ ευαίσθητα στις αλλαγές στο περιβάλλον τους, ιδιαίτερα τη θερμοκρασία και το pH.