Milline on seos ensüümide ja pH vahel?

Ensüümide ja potensvesiniku (pH) vaheline seos on seotud ensüümi funktsiooniga. Ensüümi stabiilsus on suurim teatud keskkonnatingimustes, kusjuures pH on peamine soodustav tegur. Ensüümide maksimaalne aktiivsus ja stabiilsus saavutatakse optimaalse pH taseme juures. Kui keskkonna pH on optimaalsest pH tasemest kõrgem või madalam, muutub ensüüm passiivseks või vähem aktiivseks.

Mõju ensüümidele ja pH-le ilmneb molekulaarsel tasemel ning võib muuta ensüümi struktuuri ja stabiilsust, kuna ensüümid koosnevad suures osas aminohapetest, millel on happelised või aluselised omadused. Ensüümid on oma olemuselt väga spetsiifilised. Ensüüm aktiveerub, kui sobiv substraat seondub ensüümiga nagu lukk ja võti. Ensüümi aktiveerimisel toimub keemiline reaktsioon ja ensüüm toimib reaktsiooni katalüsaatorina. Kui keskkonna pH on äärmiselt vahemikust väljas, võib ensüüm denatureerida ja oma funktsiooni täielikult kaotada.

Ensüümide ja pH vahelise seose illustreerimiseks kaaluge amülaasi, seedimist soodustava ensüümi juhtumit. Amülaasi optimaalne pH saavutatakse maos, kus ensüüm hakkab süsivesikuid lagundama. Sülje pH suus on kõrgem kui optimaalne pH, mistõttu amülaas ei aktiveeru närimise ajal. Sama kehtib ka peensoole kohta – pH on sarnane süljega. Peamine tegur on pH, kuna sellel on otsene mõju sellele, millal ensüüm muutub aktiivseks ja passiivseks kogu seedesüsteemis.

Mitmeid teisi seedeensüüme reguleerib rangelt pH. Trüpsiin ja pepsiin osalevad toidu lagundamisel seedimiseks. Kuigi trüpsiin aktiveeritakse neutraalse kuni kergelt happelise pH juures, jääb pepsiin passiivseks, kuni see jõuab makku.

PH-l on ka suur mõju ioonide sidumisele, mis on oluline ensüümide aktiveerimiseks ja keemilisteks reaktsioonideks. Keskkonnas, kus ensüümid ja pH muutuvad ebastabiilseks, võib ensüümi struktuur muutuda pH tõusu või languse tagajärjel. Ensüümi struktuuri muutus mõjutab tõenäoliselt ioonide sidumist, mis on vajalik keemiliste reaktsioonide käivitamiseks. Reaktsiooni kiirus võib muutuda või täielikult peatuda. Bioloogilises süsteemis võib pH ootamatul muutusel olla allavoolu suur mõju.

Ensüümid ja pH on omavahel seotud ka stabiilsuse mõttes. Kui keskkond saavutab ensüümi jaoks optimaalse pH taseme, saavutatakse ka optimaalse stabiilsuse punkt. Kui ensüüm on optimaalselt stabiilne, suudab see jääda aktiveerituks, mis juhib keemilisi reaktsioone.