Jaki jest związek między enzymami a pH?

Związek między enzymami a wodorem potenzowym (pH) jest powiązany z funkcją enzymu. Stabilność enzymów jest największa w pewnych warunkach środowiskowych, przy czym głównym czynnikiem jest pH. Maksymalna aktywność enzymatyczna i stabilność są osiągane przy optymalnym poziomie pH. Jeśli pH środowiska jest powyżej lub poniżej optymalnego poziomu pH, enzym stanie się nieaktywny lub mniej aktywny.

Wpływ dotyczący enzymów i pH występuje na poziomie molekularnym i może zmienić strukturę i stabilność enzymu, ponieważ enzymy są w dużej mierze zbudowane z aminokwasów o charakterystyce kwasowej lub zasadowej. Enzymy są z natury bardzo specyficzne. Enzym zostaje aktywowany, gdy odpowiedni substrat zwiąże się z enzymem jak zamek i klucz. Reakcja chemiczna zachodzi, gdy enzym jest aktywowany, a enzym działa jako katalizator reakcji. Jeśli pH środowiska jest bardzo poza zakresem, enzym może zdenaturować i całkowicie stracić swoją funkcję.

Aby zilustrować związek między enzymami a pH, rozważmy przypadek amylazy, enzymu wspomagającego trawienie. Optymalne pH dla amylazy osiąga się w żołądku, gdzie enzym zaczyna rozkładać węglowodany. pH śliny w jamie ustnej jest wyższe niż pH optymalne, więc amylaza nie jest aktywowana podczas żucia. To samo dotyczy jelita cienkiego — pH jest podobne do śliny. Głównym czynnikiem jest pH, ponieważ ma ono bezpośredni wpływ na to, kiedy enzym staje się aktywny i nieaktywny w całym układzie pokarmowym.

Kilka innych enzymów trawiennych jest ściśle regulowanych przez pH. Trypsyna i pepsyna biorą udział w rozkładaniu pokarmu do trawienia. Chociaż trypsyna jest aktywowana przy pH od obojętnego do lekko kwaśnego, pepsyna pozostaje nieaktywna, dopóki nie dotrze do żołądka.

pH ma również duży wpływ na wiązanie jonów, co jest niezbędne do aktywacji enzymów i reakcji chemicznych. W środowisku, w którym enzymy i pH stają się niestabilne, struktura enzymów może ulec zmianie w wyniku wzrostu lub spadku pH. Zmiana w strukturze enzymu prawdopodobnie będzie miała wpływ na wiązanie jonowe, które jest niezbędne do prowadzenia reakcji chemicznych. Szybkość reakcji może się zmienić lub całkowicie zatrzymać. W systemie biologicznym nieoczekiwana zmiana pH może mieć duży wpływ na dalszy przebieg.

Enzymy i pH są również powiązane pod względem stabilności. Kiedy środowisko osiąga optymalny poziom pH dla enzymu, osiągany jest również punkt optymalnej stabilności. Kiedy enzym jest optymalnie stabilny, może pozostać aktywny, co prowadzi do reakcji chemicznych.