8 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYM - SINH HỌC

Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzym là những tác nhân hoặc điều kiện có thể làm thay đổi hoạt động của enzym. Enzyme là một loại protein có công việc là tăng tốc các phản ứng sinh hóa. Các phân tử sinh học này rất cần thiết cho mọi dạng sống, thực vật, nấm, vi khuẩn, nguyên sinh vật và động vật.

Enzyme rất cần thiết trong một số phản ứng quan trọng đối với sinh vật, chẳng hạn như loại bỏ các hợp chất độc hại, phá vỡ thức ăn và tạo ra năng lượng.

Đại diện của enzyme Polyneuridine-Aldehyde Esterase.

Do đó, các enzym giống như những cỗ máy phân tử tạo điều kiện thuận lợi cho các nhiệm vụ của tế bào và trong nhiều trường hợp, chức năng của chúng bị ảnh hưởng hoặc thuận lợi trong những điều kiện nhất định.

Danh sách các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của enzym

Nồng độ enzyme

Khi nồng độ enzyme tăng lên, tốc độ của phản ứng tăng tỷ lệ thuận. Tuy nhiên, trường hợp này chỉ xảy ra với một nồng độ nhất định, vì tại một thời điểm nhất định tốc độ trở nên không đổi.

Tính chất này được sử dụng để xác định hoạt động của các enzym huyết thanh (từ huyết thanh) để chẩn đoán bệnh.

Nồng độ cơ chất

Tăng nồng độ cơ chất làm tăng tốc độ của phản ứng. Điều này là do nhiều phân tử cơ chất sẽ va chạm với các phân tử enzyme, do đó sản phẩm sẽ hình thành nhanh hơn.

Tuy nhiên, khi vượt quá một nồng độ nhất định của cơ chất sẽ không ảnh hưởng đến tốc độ của phản ứng, vì các enzym sẽ bão hòa và hoạt động ở tốc độ tối đa.

độ pH

Sự thay đổi nồng độ của các ion hydro (pH) ảnh hưởng lớn đến hoạt động của các enzym. Bởi vì các ion này mang điện tích, chúng tạo ra lực hút và lực đẩy giữa các liên kết hydro và ion trong enzym. Sự can thiệp này tạo ra những thay đổi về hình dạng của các enzym, do đó ảnh hưởng đến hoạt động của chúng.

Mỗi enzym có một pH tối ưu tại đó tốc độ phản ứng là cực đại. Do đó, độ pH tối ưu cho một enzym phụ thuộc vào nơi nó hoạt động bình thường.

Ví dụ, các enzym đường ruột có độ pH tối ưu khoảng 7,5 (hơi cơ bản). Ngược lại, các enzym trong dạ dày có độ pH tối ưu khoảng 2 (rất chua).

Độ mặn

Nồng độ của muối cũng ảnh hưởng đến điện thế ion và do đó chúng có thể can thiệp vào một số liên kết của các enzym, có thể là một phần của vị trí hoạt động của cùng một vị trí. Trong những trường hợp này, cũng như độ pH, hoạt động của enzym sẽ bị ảnh hưởng.

Nhiệt độ

Khi nhiệt độ tăng, hoạt động của enzym tăng và do đó, tốc độ của phản ứng. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao làm biến tính các enzym, điều này có nghĩa là năng lượng dư thừa sẽ phá vỡ các liên kết duy trì cấu trúc của chúng, khiến chúng không hoạt động tối ưu.

Do đó, tốc độ của phản ứng giảm nhanh khi nhiệt năng làm biến tính các enzym. Hiệu ứng này có thể được quan sát bằng đồ thị trong một đường cong hình chuông, trong đó tốc độ phản ứng liên quan đến nhiệt độ.

Nhiệt độ tại đó tốc độ phản ứng xảy ra cực đại được gọi là nhiệt độ tối ưu của enzym, nhiệt độ này được quan sát tại điểm cao nhất của đường cong.

Giá trị này khác nhau đối với các enzym khác nhau. Tuy nhiên, hầu hết các enzym trong cơ thể con người có nhiệt độ tối ưu khoảng 37,0 ° C.

Tóm lại, khi tăng nhiệt độ, ban đầu tốc độ phản ứng sẽ tăng do động năng tăng. Tuy nhiên, ảnh hưởng của sự phá vỡ liên kết sẽ ngày càng lớn hơn, và tốc độ phản ứng bắt đầu giảm.

Nồng độ sản phẩm

Sự tích lũy các sản phẩm phản ứng thường làm chậm enzym. Ở một số enzym, các sản phẩm kết hợp với vị trí hoạt động của chúng để tạo thành một phức hợp lỏng lẻo và do đó ức chế hoạt động của enzym.

Trong các hệ thống sống, loại ức chế này thường được ngăn chặn bằng cách loại bỏ nhanh chóng các sản phẩm được hình thành.

Chất kích hoạt enzyme

Một số enzym yêu cầu sự có mặt của các nguyên tố khác để hoạt động tốt hơn, đó có thể là các cation kim loại vô cơ như Mg ²⁺ , Mn ²⁺ , Zn ²⁺ , Ca ²⁺ , Co ²⁺ , Cu ²⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Vân vân.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, anion cũng cần thiết cho hoạt động của enzym, ví dụ: anion clorua (CI-) cho amylase. Các ion nhỏ này được gọi là đồng yếu tố của enzym.

Ngoài ra còn có một nhóm nguyên tố khác thúc đẩy hoạt động của các enzym, được gọi là coenzym. Coenzyme là các phân tử hữu cơ có chứa carbon, giống như vitamin có trong thực phẩm.

Một ví dụ sẽ là vitamin B12, là coenzyme của methionine synthase, một loại enzyme cần thiết cho quá trình chuyển hóa protein trong cơ thể.

Chất ức chế enzym

Chất ức chế enzym là những chất ảnh hưởng tiêu cực đến chức năng của enzym và do đó làm chậm hoặc trong một số trường hợp ngừng xúc tác.

Có ba loại ức chế enzym phổ biến: ức chế cạnh tranh, không cạnh tranh và cơ chất:

Chất ức chế cạnh tranh

Chất ức chế cạnh tranh là một hợp chất hóa học tương tự như cơ chất có thể phản ứng với vị trí hoạt động của enzym. Khi vị trí hoạt động của một enzym đã liên kết với chất ức chế cạnh tranh, cơ chất không thể liên kết với enzym.

Chất ức chế không cạnh tranh

Chất ức chế không cạnh tranh cũng là một hợp chất hóa học liên kết với một vị trí khác trên vị trí hoạt động của enzym, được gọi là vị trí allosteric. Do đó, enzyme thay đổi hình dạng và không còn có thể dễ dàng liên kết với cơ chất của nó, do đó, enzyme không thể hoạt động bình thường.

Người giới thiệu

Alters, S. (2000). Sinh học: Hiểu biết về sự sống (xuất bản lần thứ 3). Jones và Bartlett Học hỏi.
Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Hóa sinh (xuất bản lần thứ 8). WH Freeman và Công ty.
Russell, P .; Wolfe, S .; Hertz, P .; Starr, C. & McMillan, B. (2007). Sinh học: Khoa học động lực học (xuất bản lần 1). Thomson Brooks / Cole.
Seager, S .; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). Hóa học cho Ngày nay: Đại cương, Hữu cơ và Hóa sinh (xuất bản lần thứ 9). Học tập Cengage.
Stoker, H. (2013). Hóa học hữu cơ và sinh học (xuất bản lần thứ 6). Brooks / Cole Cengage Học tập.
Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Các nguyên tắc cơ bản của hóa sinh: Sự sống ở cấp độ phân tử (xuất bản lần thứ 5). Wiley.

8 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HOẠT ĐỘNG CỦA ENZYM - SINH HỌC - 2026