8 DEJAVNIKI, KI VPLIVAJO NA AKTIVNOST ENCIMA - BIOLOGIJA - 2025

Na faktorji, ki vplivajo na encimsko aktivnost, so ti reagenti ali pogoji, ki lahko spremenijo delovanje encimov. Encimi so razred beljakovin, katerih naloga je pospešiti biokemične reakcije. Te biomolekule so bistvene za vse oblike življenja, rastline, glive, bakterije, protiste in živali.

Encimi so ključni pri številnih pomembnih reakcijah organizmov, kot so odstranjevanje strupenih spojin, razpadanje hrane in pridobivanje energije.

Predstavitev encima polinevridin-aldehid esteraza.

Tako so encimi podobni molekularnim strojem, ki olajšajo naloge celic in v mnogih primerih na njihovo delovanje vplivajo ali favorizirajo pod določenimi pogoji.

Seznam dejavnikov, ki vplivajo na delovanje encimov

Koncentracija encima

Ko se koncentracija encima poveča, se hitrost reakcije sorazmerno poveča. Vendar to velja le do določene koncentracije, saj hitrost v določenem trenutku postane konstantna.

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

Koncentracija substrata

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

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

pH

Spremembe koncentracije vodikovih ionov (pH) močno vplivajo na aktivnost encimov. Ker so ti ioni napolnjeni, ustvarjajo privlačne in odbojne sile med vodikovo in ionsko vezjo v encimih. Ta poseg povzroči spremembe oblike encimov in tako vpliva na njihovo aktivnost.

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

Na primer, črevesni encimi imajo optimalni pH približno 7,5 (nekoliko bazičen). Nasprotno imajo encimi v želodcu optimalen pH približno 2 (zelo kisel).

Slanost

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

Temperatura

Z naraščanjem temperature se poveča aktivnost encimov in posledično hitrost reakcije. Vendar zelo visoki temperaturi denaturirajo encime, to pomeni, da odvečna energija prekine vezi, ki ohranjajo njihovo strukturo, zaradi česar ne delujejo optimalno.

Tako se hitrost reakcije hitro zmanjša, ko toplotna energija denaturira encime. Ta učinek je mogoče grafično opaziti v zvončni krivulji, kjer je hitrost reakcije odvisna od temperature.

Temperatura, pri kateri se pojavi največja hitrost reakcije, se imenuje optimalna temperatura encima, ki jo opazimo na najvišji točki krivulje.

Ta vrednost je pri različnih encimih različna. Vendar ima večina encimov v človeškem telesu optimalno temperaturo okoli 37,0 ° C.

Skratka, s povečanjem temperature se bo na začetku hitrost reakcije povečala zaradi povečanja kinetične energije. Vendar bo učinek razpada zveze večji in večji in reakcijska hitrost se bo začela zniževati.

Koncentracija izdelka

Kopičenje reakcijskih produktov encim na splošno upočasni. V nekaterih encimih se izdelki kombinirajo z njihovim aktivnim mestom, da tvorijo ohlapen kompleks in tako zavirajo aktivnost encima.

V živih sistemih to vrsto zaviranja običajno preprečimo s hitrim odstranjevanjem nastalih produktov.

Encimski aktivatorji

Nekateri encimi potrebujejo prisotnost drugih elementov, da delujejo bolje, to so lahko anorganski kovinski kationi, kot so Mg ²⁺ , Mn ²⁺ , Zn ²⁺ , Ca ²⁺ , Co ²⁺ , Cu ²⁺ , Na ⁺ , K ⁺ itd.

V redkih primerih so anioni potrebni tudi za encimsko aktivnost, na primer kloridni anion (CI-) za amilazo. Te majhne ione imenujemo encimski kofaktorji.

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

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

Encimski inhibitorji

Encimski inhibitorji so snovi, ki negativno vplivajo na delovanje encimov in posledično upočasnijo ali v nekaterih primerih zaustavijo katalizo.

Obstajajo tri pogoste vrste inhibicije encimov: konkurenčna, netekmovalna in substralna inhibicija:

Konkurenčni inhibitorji

Konkurenčni inhibitor je kemična spojina, podobna substratu, ki lahko reagira z aktivnim mestom encima. Kadar se aktivno mesto encima veže na konkurenčni inhibitor, se substrat ne more vezati na encim.

Nekonkurenčni inhibitorji

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

Reference

1. Alters, S. (2000). Biologija: Razumevanje življenja (3. izd.). Jones in Bartlett učenje.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Biokemija (8. izd.). WH 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 biokemija (9. izd.). Cengage Learning.
5. Stoker, H. (2013). Organska in biološka kemija (6. izd.). Brooks / Cole Cengage Learning.
6. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Osnove biokemije: življenje na molekularni ravni (5. izd.). Wiley.