Mikä on entsyymipitoisuus?

Entsyymit ovat proteiineja, joiden avulla kemialliset reaktiot kehossa tapahtuvat monta kertaa nopeammin kuin muutoin. Joissakin tapauksissa reaktio ei tapahdu lainkaan, ellei läsnä ole tiettyä entsyymiä. PH: n, lämpötilan ja substraattikonsentraation ohella entsyymipitoisuudella on tärkeä vaikutus reaktioprosessiin. Jos oletetaan, että kemialliseen reaktioon osallistuvan aineen tai substraatin määrä pysyy samana, alhainen pitoisuus voi johtaa hitaaseen kemialliseen reaktioon. Toisaalta suuri pitoisuus voi nopeuttaa reaktiota, kunnes saavutetaan suurin mahdollinen nopeus.

Jokainen entsyymi on spesifinen tietylle kemialliselle reaktiolle tai reaktioryhmälle. Entsyymin kiinnityskohta sitoo sen spesifisen substraatin reaktion tapahtuessa. Reaktion jälkeen substraatti vapautuu ja entsyymiä voidaan käyttää uudelleen.

Kun tutkitaan entsyymipitoisuutta ja havaitaan sen vaikutus reaktioon, koe aloitetaan normaalisti suhteellisen pienillä entsyymipitoisuuksilla. Tämä tarkoittaa, että alusta on yleensä aluksi ylimääräisenä. Reaktionopeus voidaan mitata ajan kuluessa muodostuneen tuotteen määrällä. Kun entsyymiliuos tiivistyy, törmäykset entsyymien ja substraattimolekyylien välillä tapahtuvat todennäköisemmin. Tämä tarkoittaa sitä, että kun pitoisuutta lisätään, reaktionopeus kiihtyy lineaarisesti, kunnes se saavuttaa tietyn tason, jossa se alkaa tasoittua.

Tehokkain mahdollinen reaktio tapahtuu, kun substraatti käyttää jatkuvasti jokaisen entsyymin jokaista kohtaa. Kun tämä piste on saavutettu, tarvitaan korkeampi entsyymipitoisuus reaktionopeuden lisäämiseksi. Tämä saa aikaan uusia entsyymejä, jotka sitoutuvat substraattiin. Kun kaikki substraattimolekyylit ovat kiinnittyneet entsyymeihin, entsyymipitoisuuden lisääminen ei enää nopeuta reaktioprosessia. Lisättyissä entsyymeissä ei ole vara -substraattia työskennellä, ja reaktionopeus pysyy korkeimmalla tasolla.

Jos kaikki tekijät, jotka voivat muuttaa reaktionopeuksia, kuten pH, lämpötila ja substraatin pitoisuus, ovat kiinteitä, reaktionopeuden mittaamisesta tulee tapa mitata entsyymipitoisuus. Reaktionopeusmittaukset suoritetaan ja matemaattisia yhtälöitä käytetään aktiivisen entsyymin määrän määrittämiseen tarkasti. Pitoisuuksia mitattaessa on tärkeää varmistaa, että substraattia on riittävästi kaikkien liuoksen entsyymien kyllästämiseksi.