258 • Kapittel 7
7.3 Enzymer og miljø Alle enzymer blir påvirket av det miljøet de er i. Det er særlig tre faktorer i miljøet som er vesentlige for aktiviteten til et enzym, nemlig pH-verdien, temperaturen og mengden substrat og enzymer.
reaksjons reaksjonsrate
pH-verdien
pH
optimus (lat.) – best
Aminosyrene som enzymene består av, kan ha både syrekarakter og base karakter. Det betyr at de kan ha forskjellig ladning ved ulik pH-verdi. Dersom et enzym er i et surt miljø, er det et overskudd av H+-ioner i dette miljøet. H+ kan da reagere med deler av enzymet og dermed hemme eller ødelegge det. H+, eller OH– dersom det er en basisk løsning, kan reagere og påvirke ladningen til enzymet. Ladningen til et enzym er ofte viktig for dets mulighet til å binde til seg substratet. Hvert enzym har sin pH-verdi hvor det fungerer best. Dette er enzymets pH-optimum. Dersom pH-verdien i løsningen avviker mye fra pHoptimum, fungerer ikke enzymet. Er det stort avvik, kan enzymet denaturere. Da hjelper det ikke om forholdene når optimum for enzymet, siden et denaturert protein er et ødelagt protein.
reaksjon reaksjonsrate
Temperatur
temperatur
Som for pH-verdien har de aller fleste enzymene også et temperaturoptimum, en temperatur hvor de fungerer best. Generelt gjelder tommelfingerregelen om at reaksjoner går raskere ved høyere temperaturer. Men blir temperaturen for høy, denaturerer de fleste enzymene. Denaturering er irreversibel. Hviten i et speilegg blir ikke blank igjen om du legger den tilbake i kjøleskapet. Mange organismer er avhengige av temperaturen, og når du ser på vekst og spiring av frø og planter, er det ofte også viktig med en minimumstemperatur. Alle reaksjoner som skjer i celler, er tilpasset de omgivelsene de er i, og omgivelsene varierer fra art til art. Enzymene hos mennesket er noe mer temperaturtolerante enn flere av enzymene til de bakteriene som infiserer oss. Det er derfor en «klok beslutning» kroppen tar når den øker temperaturen (feber) og dermed svekker bakteriene. Dette er et resultat av år med evolusjon.
reaksjons reaksjonsrate
Mengden av substrat og enzym Reaksjonshastigheten øker når mengden av substrat og enzym øker. Det øker sannsynligheten for at substrat og enzym raskere kan få reaksjonen i gang. Enzymet blir som tidligere nevnt ikke brukt opp eller forandret i reaksjonen, men det blir substratet. Derfor er det oftere mengden substrat enn mangelen på enzym som får reaksjonen til å gå saktere. enzymkonsentrasjon