8 Dejavniki, ki vplivajo na encimsko aktivnost



The dejavniki, ki vplivajo na encimsko aktivnost so tista sredstva ali stanja, ki lahko spremenijo delovanje encimov. Encimi so razred beljakovin, katerih funkcija je pospeševanje biokemičnih reakcij. Te biomolekule so bistvene za vse oblike življenja, rastline, glive, bakterije, protiste in živali.

Encimi so bistveni pri različnih pomembnih reakcijah za organizme, kot so odstranjevanje strupenih spojin, razgradnja hrane in pridobivanje energije.

Zato so encimi kot molekularni stroji, ki olajšujejo naloge celic, in v mnogih primerih je njihovo delovanje pod določenimi pogoji prizadeto ali ugodno;.

Seznam dejavnikov, ki vplivajo na encimsko aktivnost

Koncentracija encimov

S povečanjem koncentracije encimov se hitrost reakcije poveča sorazmerno. Vendar je to res samo do določene koncentracije, ker v določenem trenutku hitrost postane konstantna.

Ta lastnost se uporablja za določanje aktivnosti serumskih encimov (krvnega seruma) za diagnosticiranje bolezni.

Koncentracija substrata

Povečanje koncentracije substrata poveča hitrost reakcije. To je zato, ker bo več molekul substrata trčilo z molekulami encimov, zato se bo izdelek hitreje oblikoval.

Vendar pa pri preseganju določene koncentracije substrata ne bo vplivalo na hitrost reakcije, ker bi bili encimi nasičeni in delovali z največjo hitrostjo..

pH

Spremembe koncentracije vodikovih ionov (pH) pomembno vplivajo na aktivnost encimov. Ker imajo ti ioni naboj, ustvarjajo privlačne in odbojne sile med vodikom in ionskimi vezmi encimov. Ta interferenca povzroča spremembe v obliki encimov in s tem vpliva na njihovo aktivnost.

Vsak encim ima optimalni pH, pri katerem je hitrost reakcije največja. Torej je optimalni pH za encim odvisen od tega, kje normalno deluje.

Na primer, intestinalni encimi imajo optimalni pH približno 7,5 (rahlo bazični). Nasprotno pa imajo encimi v želodcu optimalni pH približno 2 (zelo kisli)..

Slanost

Koncentracija soli vpliva tudi na ionski potencial in posledično lahko vpliva na določene povezave encimov, ki so lahko del aktivnega mesta istega. V teh primerih bo, tako kot pri pH, prizadeta encimska aktivnost.

Temperatura

Ko se temperatura zviša, se encimska aktivnost poveča in posledično hitrost reakcije. Vendar pa zelo visoke temperature denaturirajo encime, kar pomeni, da presežek energije pretrga vezi, ki ohranjajo njihovo strukturo, zaradi česar ne delujejo optimalno..

Tako se hitrost reakcije hitro zmanjša, ker toplotna energija denaturira encime. Ta učinek lahko grafično opazimo v zvonasto krivulji, kjer je hitrost reakcije povezana s temperaturo.

Temperatura, pri kateri nastopi največja hitrost reakcije, se imenuje optimalna temperatura encima, ki se opazuje na najvišji točki krivulje..

Ta vrednost je različna za različne encime. Vendar pa ima večina encimov v človeškem telesu optimalno temperaturo okoli 37,0 ° C.

Če povzamemo, ko se temperatura zviša, se bo na začetku zaradi povečanja kinetične energije stopnja reakcije povečala. Vendar se bo učinek prekinitve združevanja povečal, hitrost reakcije pa se bo začela zmanjševati.

Koncentracija izdelka

Kopičenje reakcijskih produktov na splošno zmanjšuje hitrost encima. Pri nekaterih encimih se proizvodi združujejo s svojim aktivnim mestom in tvorijo ohlapen kompleks in zato zavirajo aktivnost encima..

Pri živih sistemih je ta tip inhibicije običajno preprečen s hitro odstranitvijo nastalih izdelkov.

Encimski aktivatorji

Nekateri encimi zahtevajo prisotnost drugih elementov za boljše delovanje, to so lahko anorganski kovinski kationi, kot je Mg2+, Mn2+, Zn2+, Ca2+, Co2+, Cu2+, Na+, K+, itd..

Redko so potrebni tudi anioni za encimsko aktivnost, na primer: kloridni anion (CI-) za amilazo. Ti majhni ioni se imenujejo encimski kofaktorji.

Obstaja tudi druga skupina elementov, ki spodbujajo aktivnost encimov, imenovanih koencimi. Koencimi so organske molekule, ki vsebujejo ogljik, kot so vitamini v hrani.

Primer bi lahko bil vitamin B12, ki je koencim metionin sintaze, encim, potreben za presnovo beljakovin v telesu..

Zaviralci encimov

Zaviralci encimov so snovi, ki negativno vplivajo na delovanje encimov in posledično upočasnjujejo ali v nekaterih primerih ustavijo katalizo..

Obstajajo tri običajne vrste zaviranja encimov: konkurenčna, nekonkurenčna in zaviranje substrata:

Konkurenčni inhibitorji

Kompetitivni inhibitor je kemijska spojina, podobna substratu, ki lahko reagira z aktivnim mestom encima. Kadar je aktivno mesto encima povezano s kompetitivnim inhibitorjem, se substrat ne more vezati na encim..

Nekonkurenčni zaviralci

Nekonkurenčni inhibitor je tudi kemična spojina, ki se veže na drugo mesto na aktivnem mestu encima, imenovanega alosterično mesto. Posledično encim spremeni obliko in se ne more več enostavno vezati na substrat, zato encim ne more pravilno delovati..

Reference

  1. Alters, S. (2000). Biologija: razumevanje življenja (3. izd.). Jones in Bartlett Learning.
  2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. in Strayer, L. (2015). Biokemija (8. izd.). W. H. Freeman in družba.
  3. Russell, P.; Wolfe, S.; Hertz, P.; Starr, C. in McMillan, B. (2007). Biologija: dinamična znanost (1. izd.). Thomson Brooks / Cole.
  4. Seager, S.; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). Kemija za danes: splošna, organska in biokemijska (9. izd.). Učenje Cengage.
  5. Stoker, H. (2013). Organska in biološka kemija (6. izd.). Učenje Brooks / Cole Cengage.
  6. Voet, D., Voet, J. in Pratt, C. (2016). Osnove biokemije: življenje na Molekularna raven (5. izd.). Wiley.