その理由は次のとおりです。
* 酵素はタンパク質です: 酵素は、生物内の化学反応を高速化する生物学的触媒です。それらは、その機能に不可欠な特定の3次元形状を持っています。
* pHはタンパク質の形状に影響します: 溶液のpHは、タンパク質を構成するアミノ酸の電荷分布に影響します。 pHの変化は、タンパク質をその機能形状に保持する魅力的で反発的な力の繊細なバランスを破壊する可能性があります。
* 形状が関数を決定します: pHシフトのために酵素の形状が変化した場合、その基質(それが作用する分子)に効果的に結合することができなくなる可能性があります。これにより、酵素の触媒活性が破壊され、促進される化学反応が遅くなるか、さらには停止します。
例: 胃の酵素であるペプシンは、非常に酸性の環境で最もよく機能します(pH約2)。胃のpHが上昇すると、ペプシンの形状が変化し、消化タンパク質ではあまり効果的ではありません。
これはほんの一例ですが、pHの変化は、次のような生命プロセスに不可欠な広範な酵素反応に影響を与える可能性があります。
* 消化: 食物分子の分解
* 細胞呼吸: エネルギーの生産
* DNAの複製と修復: 遺伝コードの維持
* 光合成: 植物中の食品の生産
要約: 安定したpHを維持することは、酵素の適切な機能、したがって、生物の全体的な健康と生存にとって重要です。