8 ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์

ปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์ เป็นตัวแทนหรือเงื่อนไขเหล่านั้นที่สามารถปรับเปลี่ยนการทำงานของเอนไซม์ เอนไซม์เป็นคลาสของโปรตีนที่ทำหน้าที่เร่งปฏิกิริยาทางชีวเคมี โมเลกุลชีวภาพเหล่านี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดพืชเชื้อราแบคทีเรียโปรติสต์และสัตว์.

เอนไซม์มีความสำคัญในปฏิกิริยาที่สำคัญต่าง ๆ สำหรับสิ่งมีชีวิตเช่นกำจัดสารพิษทำลายอาหารและสร้างพลังงาน.

ดังนั้นเอนไซม์จึงเป็นเหมือนเครื่องจักรโมเลกุลที่เอื้อต่อการทำงานของเซลล์และในหลาย ๆ กรณีการทำงานของมันจะได้รับผลกระทบหรือได้รับการสนับสนุนภายใต้เงื่อนไขบางประการ.

รายการปัจจัยที่มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์

ความเข้มข้นของเอนไซม์

เมื่อความเข้มข้นของเอนไซม์เพิ่มขึ้นความเร็วของปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วน อย่างไรก็ตามนี่เป็นความจริงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นบางอย่างเท่านั้นเพราะในช่วงเวลาหนึ่งความเร็วจะคงที่.

คุณสมบัตินี้ใช้เพื่อตรวจสอบกิจกรรมของเอนไซม์ซีรัม (เลือดเซรั่ม) สำหรับการวินิจฉัยโรค.

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น

การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นจะเพิ่มความเร็วของปฏิกิริยา นี่เป็นเพราะโมเลกุลของสารตั้งต้นจะชนกับโมเลกุลของเอนไซม์ดังนั้นผลิตภัณฑ์จะเกิดเร็วขึ้น.

อย่างไรก็ตามเมื่อเกินความเข้มข้นของสารตั้งต้นจะไม่มีผลต่อความเร็วของปฏิกิริยาเนื่องจากเอนไซม์จะอิ่มตัวและทำงานที่ความเร็วสูงสุด.

พีเอช

การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (pH) มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์อย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากไอออนเหล่านี้มีประจุพวกมันจะสร้างแรงดึงดูดและแรงผลักดันระหว่างพันธะไฮโดรเจนและอิออนของเอนไซม์ การรบกวนนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบของเอนไซม์ซึ่งส่งผลต่อกิจกรรมของพวกเขา.

เอนไซม์แต่ละตัวมีค่า pH ที่เหมาะสมซึ่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุด ดังนั้นค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเอนไซม์ขึ้นอยู่กับว่ามันทำงานได้ปกติ.

ตัวอย่างเช่นเอนไซม์ในลำไส้มีค่า pH ที่เหมาะสมประมาณ 7.5 (พื้นฐานเล็กน้อย) ในทางตรงกันข้ามเอนไซม์ในกระเพาะอาหารมีค่า pH ที่เหมาะสมประมาณ 2 (มีสภาพเป็นกรดมาก).

ความเค็ม

ความเข้มข้นของเกลือยังส่งผลต่อศักยภาพไอออนิกดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับการเชื่อมโยงบางอย่างของเอนไซม์ซึ่งสามารถเป็นส่วนหนึ่งของเว็บไซต์ที่ใช้งานของเดียวกัน ในกรณีเหล่านี้เช่นเดียวกับค่า pH กิจกรรมของเอนไซม์จะได้รับผลกระทบ.

อุณหภูมิ

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นกิจกรรมของเอนไซม์ก็จะเพิ่มขึ้นและความเร็วของปฏิกิริยาก็จะเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามอุณหภูมิที่สูงมากทำให้เอนไซม์แตกตัวซึ่งหมายความว่าพลังงานส่วนเกินจะทำลายพันธะที่ทำให้โครงสร้างของพวกมันไม่ทำงานอย่างเหมาะสม.

ดังนั้นความเร็วของปฏิกิริยาจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อพลังงานความร้อนแสดงถึงเอนไซม์ เอฟเฟกต์นี้สามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนในรูปทรงโค้งรูประฆังซึ่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิ.

อุณหภูมิที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงสุดเรียกว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมของเอนไซม์ซึ่งสังเกตได้ที่จุดสูงสุดของเส้นโค้ง.

ค่านี้จะแตกต่างกันสำหรับเอนไซม์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามเอนไซม์ส่วนใหญ่ในร่างกายมนุษย์มีอุณหภูมิที่เหมาะสมประมาณ 37.0 ° C.

โดยสรุปเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นในขั้นต้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์ อย่างไรก็ตามผลของการแตกสหภาพจะเพิ่มขึ้นและความเร็วในการเกิดปฏิกิริยาจะเริ่มลดลง.

ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์

การสะสมของผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาโดยทั่วไปจะลดความเร็วของเอนไซม์ ในเอนไซม์บางตัวผลิตภัณฑ์จะรวมกับไซต์ที่ใช้งานของพวกเขาซึ่งจะก่อตัวเป็นสารประกอบเชิงซ้อนและยับยั้งการทำงานของเอนไซม์.

ในระบบที่ใช้งานจริงการยับยั้งประเภทนี้มักจะป้องกันได้โดยการกำจัดอย่างรวดเร็วของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น.

ตัวกระตุ้นเอนไซม์

เอนไซม์บางตัวต้องการการมีอยู่ขององค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อให้ทำงานได้ดีขึ้นซึ่งอาจเป็นไอออนบวกของโลหะอนินทรีย์เช่น Mg²⁺, Mn²⁺, สังกะสี²⁺, Ca²⁺, ร่วม²⁺, ลูกบาศ์ก²⁺, นา⁺, K⁺, ฯลฯ.

แทบจะไม่จำเป็นต้องมีแอนไอออนสำหรับกิจกรรมของเอนไซม์เช่นคลอไรด์แอนไอออน (CI-) สำหรับอะไมเลส ไอออนเล็ก ๆ เหล่านี้เรียกว่าเอนไซม์โคแฟคเตอร์.

นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบอีกกลุ่มหนึ่งที่สนับสนุนกิจกรรมของเอนไซม์ที่เรียกว่าโคเอนไซม์ โคเอ็นไซม์เป็นโมเลกุลอินทรีย์ที่มีคาร์บอนเช่นวิตามินที่พบในอาหาร.

ตัวอย่างเช่นวิตามินบี 12 ซึ่งเป็นโคเอนไซม์ของเมทไธโอนีนซินเทสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญโปรตีนในร่างกาย.

สารยับยั้งเอนไซม์

สารยับยั้งเอนไซม์เป็นสารที่มีผลเสียต่อการทำงานของเอนไซม์และดังนั้นช้าหรือในบางกรณีหยุดการเร่งปฏิกิริยา.

การยับยั้งเอนไซม์มีอยู่สามประเภทด้วยกัน: การแข่งขันการยับยั้งและการไม่ทำพื้นผิว:

สารยับยั้งการแข่งขัน

สารยับยั้งการแข่งขันคือสารประกอบทางเคมีที่คล้ายกับสารตั้งต้นที่สามารถทำปฏิกิริยากับที่ทำงานของเอนไซม์ เมื่อไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์ถูกเชื่อมโยงกับสารยับยั้งการแข่งขันสารตั้งต้นไม่สามารถผูกกับเอนไซม์ได้.

สารยับยั้งการแข่งขัน

สารยับยั้งที่ไม่สามารถแข่งขันได้ยังเป็นสารประกอบทางเคมีที่จับกับที่อื่นบนไซต์ที่ทำงานของเอนไซม์ที่เรียกว่าไซต์ allosteric เป็นผลให้เอนไซม์เปลี่ยนรูปร่างและไม่สามารถผูกกับพื้นผิวได้อย่างง่ายดายอีกต่อไปดังนั้นเอนไซม์ไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้อง.

การอ้างอิง

1. Alters, S. (2000). ชีววิทยา: การเข้าใจชีวิต (ฉบับที่ 3) Jones และ Bartlett Learning.
2. Berg, J. , Tymoczko, J. , Gatto, G. & Strayer, L. (2015). ชีวเคมี (8th ed.) W. H. ฟรีแมนและ บริษัท.
3. รัสเซล, หน้า.; Wolfe, S.; Hertz, P.; สตาร์, C. และ McMillan, B. (2007). ชีววิทยา: วิทยาศาสตร์แบบไดนามิก (ฉบับที่ 1) Thomson Brooks / Cole.
4. Seager, S.; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). เคมีสำหรับวันนี้: ทั่วไปอินทรีย์และชีวเคมี (ฉบับที่ 9) เรียนรู้ Cengage.
5. Stoker, H. (2013). เคมีอินทรีย์และชีวภาพ (6th ed.) การเรียนรู้ Brooks / Cole Cengage.
6. Voet, D. , Voet, J. & Pratt, C. (2016). ความรู้พื้นฐานทางชีวเคมี: ชีวิตที่ ระดับโมเลกุล (ฉบับที่ 5) ไวลีย์.