Η σχέση μεταξύ ενζύμων και potenz υδρογόνου (pH) συνδέεται με τη λειτουργία του ενζύμου. Η σταθερότητα των ενζύμων είναι μεγαλύτερη υπό ορισμένες περιβαλλοντικές συνθήκες, με το pH να είναι ο κύριος παράγοντας που συμβάλλει. Η μέγιστη δραστικότητα και σταθερότητα ενζύμου επιτυγχάνεται στο βέλτιστο επίπεδο ρΗ. Εάν το pH του περιβάλλοντος είναι πάνω ή κάτω από το βέλτιστο επίπεδο pH, το ένζυμο θα γίνει ανενεργό ή λιγότερο ενεργό.
Η επίδραση σχετικά με τα ένζυμα και το pH εμφανίζεται σε μοριακό επίπεδο και μπορεί να αλλάξει τη δομή και τη σταθερότητα του ενζύμου επειδή τα ένζυμα είναι σε μεγάλο βαθμό κατασκευασμένα από αμινοξέα που έχουν όξινα ή βασικά χαρακτηριστικά. Τα ένζυμα είναι εξαιρετικά εξειδικευμένα από τη φύση τους. Ένα ένζυμο ενεργοποιείται όταν το κατάλληλο υπόστρωμα συνδέεται με το ένζυμο σαν κλειδαριά και κλειδί. Μια χημική αντίδραση συμβαίνει όταν ένα ένζυμο ενεργοποιείται και το ένζυμο δρα ως καταλύτης για την αντίδραση. Εάν το pH του περιβάλλοντος είναι εξαιρετικά εκτός εμβέλειας, ένα ένζυμο μπορεί να μετουσιώσει και να χάσει εντελώς τη λειτουργία του.
Για να επεξηγήσετε τη σχέση μεταξύ ενζύμων και pH, εξετάστε την περίπτωση της αμυλάσης, ενός ενζύμου που βοηθά στην πέψη. Το βέλτιστο pH για την αμυλάση επιτυγχάνεται στο στομάχι, όπου το ένζυμο αρχίζει να διασπά τους υδατάνθρακες. Το pH του σάλιου μέσα στο στόμα είναι υψηλότερο από το βέλτιστο pH, οπότε η αμυλάση δεν ενεργοποιείται κατά το μάσημα. Το ίδιο ισχύει και για το λεπτό έντερο – το pH είναι παρόμοιο με το σάλιο. Ο κύριος παράγοντας είναι το pH επειδή έχει άμεση επίδραση όταν το ένζυμο γίνεται ενεργό και ανενεργό σε όλο το πεπτικό σύστημα.
Αρκετά άλλα πεπτικά ένζυμα ρυθμίζονται στενά από το pH. Η τρυψίνη και η πεψίνη εμπλέκονται στη διάσπαση των τροφών για πέψη. Αν και η τρυψίνη ενεργοποιείται σε ουδέτερο έως ελαφρώς όξινο pH, η πεψίνη παραμένει ανενεργή μέχρι να φτάσει στο στομάχι.
Το pH έχει επίσης σημαντική επίδραση στην ιοντική σύνδεση, η οποία είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση ενζύμων και τις χημικές αντιδράσεις. Σε ένα περιβάλλον όπου τα ένζυμα και το pH γίνονται ασταθή, η δομή του ενζύμου μπορεί να αλλάξει ως αποτέλεσμα της αύξησης ή της μείωσης του pH. Μια αλλαγή στη δομή του ενζύμου θα έχει πιθανώς επίδραση στην ιοντική σύνδεση, η οποία είναι απαραίτητη για την προώθηση των χημικών αντιδράσεων. Ο ρυθμός της αντίδρασης μπορεί να αλλάξει ή να σταματήσει εντελώς. Σε ένα βιολογικό σύστημα, μια απροσδόκητη αλλαγή στο pH μπορεί να έχει σημαντική επίδραση κατάντη.
Τα ένζυμα και το pH συνδέονται επίσης όσον αφορά τη σταθερότητα. Όταν ένα περιβάλλον φτάσει στο βέλτιστο επίπεδο pH για ένα ένζυμο, επιτυγχάνεται επίσης ένα σημείο βέλτιστης σταθερότητας. Όταν ένα ένζυμο είναι βέλτιστα σταθερό, είναι σε θέση να παραμείνει ενεργοποιημένο, γεγονός που οδηγεί σε χημικές αντιδράσεις.