1。構造機能関係:
* 形状: 酵素は、作用する特定の基質に完全に適合するアクティブサイトとして知られるユニークな3次元形状を持っています。展開や変性などの酵素の形状の変化は、活性部位を破壊し、基質との適切な結合を防ぐことができます。
* アミノ酸相互作用: 酵素の活性部位は、化学反応に関与する特定のアミノ酸残基で構成されています。これらのアミノ酸は、水素結合やファンデルワールス力などの弱い力を介して基質と相互作用します。これらの相互作用は、環境の変化に非常に敏感です。
2。酵素活性に影響する環境要因:
* 温度: 酵素には、活動に最適な温度範囲があります。 低温では、分子がゆっくりと移動するため、酵素活性は遅くなります。高温では、酵素構造が破壊され(変性)、機能の喪失につながる可能性があります。
* ph: 各酵素には、最適なpH範囲が最適です。 pHの極端は、活性部位のアミノ酸のイオン化状態を変化させ、機能の喪失につながる可能性があります。
* 基質濃度: 酵素触媒反応の速度は、すべての活性部位が飽和状態になるまで基質濃度とともに増加します。 基質濃度のさらなる増加は、反応速度にほとんど影響しません。
* 補因子と補酵素: 一部の酵素では、適切に機能するには、補因子(金属イオン)やコエンザイム(有機分子)などの非タンパク質分子が必要です。 それらの存在は、酵素の活動にとって非常に重要です。
* 阻害剤: 特定の分子は、活性部位に結合し、基質アクセスをブロックすることにより、酵素活性を阻害できます。一部の阻害剤は不可逆的であるが、他の阻害剤は可逆的であり、より高い基質濃度で克服できるものもあります。
不適切な環境の結果:
* 変性: 温度、pH、または特定の化学物質への曝露の変化により、酵素が3次元構造を失い、展開し、機能の喪失につながる可能性があります。
* アクティビティの減少: 完全に変性していなくても、環境の変化は酵素内の相互作用を弱めるか、活性部位を変化させ、触媒効率を低下させる可能性があります。
* 間違った反応: 環境が適切でない場合、酵素は間違った分子に結合し、意図しない反応または不要な製品の産生につながる可能性があります。
要約すると、酵素は環境に非常に敏感であり、それらの適切な機能は、構造と活性サイトの完全性を確保する特定の条件を維持することに依存します。 この繊細なバランスにより、酵素は細胞または生物内の適切な速度で正しい反応を触媒できるようになります。