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酵素はどのように変性しますか?

酵素は、生化学反応を触媒するタンパク質です。それらの構造は彼らの機能にとって重要であり、それらは変性する可能性があります。つまり、それらの構造が破壊され、活動の喪失につながります。酵素がどのように変性になるかは次のとおりです。

1。温度:

* 高温: 熱は酵素内で分子運動を増加させます。この増加する運動は、酵素の3次元構造を一緒に保持する弱い結合(水素結合、イオン結合、およびファンデルワールス力)を破壊する可能性があります。 酵素は展開し、そのアクティブな形状を失います。これが、酵素が変性しているため、食品を調理することが有害な細菌を破壊する理由です。

* 低温: 低温は一般に酵素を変性させませんが、活動を遅くすることができます。これは、分子の運動エネルギーが少ないため、衝突と反応が可能になる可能性が低いためです。

2。 PH:

* 極端なph: 各酵素には、最適なpH範囲が最適です。 この範囲以外では、pHは酵素の構造を維持するイオン結合と水素結合を破壊する可能性があります。これにより、酵素の形状が変化し、その活性が低下します。たとえば、胃のペプシンは非常に酸性のpH(約2)で最適に機能しますが、小腸の酵素はより中性のpHで最適に機能します。

3。化学物質:

* 重金属: 水銀、鉛、銀などの金属は、酵素またはその構造の他の部分の活性部位に結合し、その活性を妨害します。

* 塩: 高濃度の塩は、酵素内のイオン相互作用を破壊し、変性につながる可能性があります。

* 有機溶媒: アルコールやアセトンなどの溶媒は、酵素の構造を安定させる疎水性相互作用を破壊する可能性があります。

* 洗剤: 洗剤は、酵素内の疎水性相互作用を破壊し、その構造を破壊する可能性があります。

4。機械的な動揺:

* 揺れまたは攪拌: 活発な揺れや攪拌は、酵素の構造を破壊し、変性につながる可能性があります。

変性の結果:

* 触媒活性の喪失: 変性酵素は反応を触媒する能力を失います。これは、基質が結合する特定の領域であるアクティブサイトが変更されるためです。

* 物理的特性の変化: 変性酵素はしばしば可溶性が低下し、溶液から沈殿する可能性があります。

可逆性:

*それを引き起こした条件が削除された場合、いくらかの変性を逆にすることができます。ただし、酵素が長期間極端な条件にさらされている場合、変性は不可逆的になります。

例:

* 卵の調理: 熱は卵白のタンパク質を変性させ、それらを固化させます。

* 牛乳にレモン汁を追加: レモンジュースの酸は牛乳中のタンパク質を変性させ、それを束ねます。

酵素がどのように変性しているかを理解することは、次のような分野で重要です。

* 食品科学: 変性は、食品のテクスチャーと特性を変更するために使用されます。

* 生化学: 変性は、酵素の構造と機能を研究するために使用されます。

* 薬: 変性は、疾患プロセスと医薬品開発の要因です。

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