ماذا يحدث لنشاط إنزيم إذا كان الرقم الهيدروجيني غير مناسب؟

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• ما هو الانزيم؟
• الآثار الكيميائية لدرجة الحموضة
• إنزيم الأداء التغييرات
• العوامل الأخرى التي تؤثر على الإنزيمات

عندما يتعلق الأمر بالتفاعلات الكيميائية ، فإن الإنزيمات هي لاعب رئيسي. هذه البروتينات المتخصصة تدفع التفاعلات وتتحكم في سرعة سيرها. بعض الحالات مثل درجة الحموضة تؤثر على شكل الإنزيمات وتحدد مدى فعالية وظائف الإنزيم.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

تتحكم الهياكل الكيميائية المفصلة المسماة بالإنزيمات في الغالبية العظمى من التفاعلات الكيميائية داخل الكائنات الحية. على هذا النحو ، فإن الإنزيمات لديها تنوع لا يصدق في الشكل والوظيفة. يحتوي كل إنزيم فردي على درجة الحموضة المثلى المحددة. خارج نطاق درجة الحموضة المثالي ، قد تبطئ الإنزيمات أو تتوقف عن العمل بالكامل.

ما هو الانزيم؟

الانزيمات هي فئة من البروتينات. وهذا يعني أن سلاسل الأحماض الأمينية تشكل بنيتها الأساسية. اعتمادًا على الإنزيم المحدد ، تتفاعل الأحماض الأمينية المختلفة مع بعضها البعض والبيئة المحيطة - بما في ذلك الرقم الهيدروجيني ، مما يتسبب في انحناء السلاسل أو تجعيدها إلى هياكل معقدة. هذه الهياكل تسرع التفاعلات الكيميائية عن طريق الاستيلاء على المواد الكيميائية وتجميعها أو تفكيكها. تستخدم الكائنات الحية هذه الإنزيمات للتحكم في سرعة التفاعلات الكيميائية. نظرًا لأن الإنزيمات مصنوعة من الأحماض الأمينية ، فإن التغيرات في الأس الهيدروجيني تغير الطريقة التي تتصرف بها هذه اللبنات الفردية.

الآثار الكيميائية لدرجة الحموضة

يقيس مقياس الأس الهيدروجيني درجة الحموضة أو الأساسية للعينة ، والتي بدورها تصف مقدار الهيدروجين الأيوني أو الهيدروكسيد الموجود في العينة. التغييرات في درجة الحموضة تسبب ذرات مكون الأحماض الأمينية والجزيئات في التأين. هذا يمكن أن يجعل انزيم تغيير الشكل. تحدد هذه الأشكال الوظيفة ، لذا فإن تغيير الشكل يمكن أن يضعف وظيفة الإنزيمات ، ويمنعها من تسريع التفاعلات الكيميائية.

إنزيم الأداء التغييرات

تحتوي جميع الإنزيمات على درجة الحموضة المثالية التي يعمل بها الإنزيم بأسرع ما يمكن - على افتراض أن الظروف الأخرى مثالية أيضًا وتعتمد على وظيفتها المحددة. على سبيل المثال ، إن الإنزيم الذي يعمل في البيئة الحمضية للمعدة البشرية سيكون له درجة حموضة مثالية أقل من الإنزيم الذي يعمل في بيئة محايدة أكثر أو أقل من دم الإنسان. عندما ينحرف الرقم الهيدروجيني عن الظروف المثالية فإن نشاط الإنزيم سوف يتباطأ ، ثم يتوقف ، وهذا يتوقف على مقدار تشوه الظروف. اعتمادًا على الإنزيم ومدى تطاير تغير درجة الحموضة ، قد تؤدي هذه التغييرات إلى "كسر" الإنزيم نهائيًا أو قد يعود الإنزيم إلى طبيعته بمجرد عودة الظروف إلى النطاق المثالي للإنزيمات.

العوامل الأخرى التي تؤثر على الإنزيمات

بالإضافة إلى الرقم الهيدروجيني ، يمكن أن يكون للعديد من العوامل الأخرى تأثير مماثل على الإنزيمات. درجة الحرارة لها تأثير مماثل على بنية الإنزيمات ، حيث يكون لكل إنزيم درجة حرارة مثالية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كمية الركيزة - المواد الكيميائية التي يعمل عليها الإنزيم - لها تأثير قوي على سرعة التفاعل. تؤدي إضافة المزيد من الركيزة إلى زيادة سرعة التفاعل حتى تصل إلى هضبة لا يتحرك فيها الإنزيم بشكل أسرع. بعض الانزيمات لها مثبطات تمنع تصرفاتها. بالنسبة لبعض الإنزيمات ، فإن المنتجات النهائية للتفاعلات التي تشجعها تغلق الإنزيم فعليًا. وهذا ما يسمى "ردود الفعل" ويساعد على تنظيم مقدار المادة التي يخلقها الإنزيم.