Relația dintre enzime și potenz hidrogen (pH) este legată de funcția enzimei. Stabilitatea enzimei este cea mai mare în anumite condiții de mediu, pH-ul fiind factorul principal care contribuie. Activitatea și stabilitatea maximă a enzimelor sunt atinse la nivelul optim al pH-ului. Dacă pH-ul mediului este peste sau sub nivelul optim de pH, enzima va deveni inactivă sau mai puțin activă.
Efectul privind enzimele și pH-ul are loc la nivel molecular și poate modifica structura și stabilitatea enzimelor, deoarece enzimele sunt în mare parte construite din aminoacizi care au caracteristici acide sau bazice. Enzimele sunt foarte specifice prin natura lor. O enzimă devine activată atunci când substratul corespunzător se leagă de enzimă ca o cheie și încuietoare. O reacție chimică are loc atunci când o enzimă este activată, iar enzima acționează ca un catalizator pentru reacție. Dacă pH-ul mediului este extrem de în afara intervalului, o enzimă se poate denatura și își poate pierde complet funcția.
Pentru a ilustra relația dintre enzime și pH, luați în considerare cazul amilazei, o enzimă care ajută la digestie. pH-ul optim pentru amilază este atins în stomac, care este locul în care enzima începe să descompună carbohidrații. pH-ul salivei din interiorul gurii este mai mare decât pH-ul optim, astfel încât amilaza nu este activată în timpul mestecării. Același lucru este valabil și pentru intestinul subțire – pH-ul este similar cu saliva. Principalul factor este pH-ul, deoarece are un efect direct asupra momentului în care enzima devine activă și inactivă în tot sistemul digestiv.
Câteva alte enzime digestive sunt strâns reglate de pH. Tripsina și pepsina sunt implicate în descompunerea alimentelor pentru digestie. Deși tripsina este activată la un pH neutru până la ușor acid, pepsina rămâne inactivă până când ajunge în stomac.
De asemenea, pH-ul are un efect major asupra legării ionice, care este esențială pentru activarea enzimelor și reacțiile chimice. Într-un mediu în care enzimele și pH-ul devin instabile, structura enzimei se poate modifica ca urmare a creșterii sau scăderii pH-ului. O modificare a structurii enzimei va avea probabil un efect asupra legării ionice, care este necesară pentru a conduce reacțiile chimice. Viteza reacției se poate schimba sau opri complet. Într-un sistem biologic, o schimbare neașteptată a pH-ului poate avea un efect major în aval.
Enzimele și pH-ul sunt, de asemenea, legate în termeni de stabilitate. Atunci când un mediu atinge nivelul optim de pH pentru o enzimă, se atinge și un punct de stabilitate optimă. Atunci când o enzimă este stabilă în mod optim, este capabilă să rămână activată, ceea ce conduce la reacții chimice.