Hvordan påvirker enzymer aktiveringsenergi og reaktionstemperatur?

Enzymer er biologiske katalysatorer, der fremskynder kemiske reaktioner uden at blive konsumeret i processen. De opnår dette ved at sænke aktiveringsenergien i reaktionen, som er den mindste mængde energi, der kræves for at reaktionen kan forekomme. Sådan påvirker enzymer aktiveringsenergi og reaktionstemperatur:

Aktiveringsenergi:

* sænkning af aktiveringsenergi: Enzymer giver en alternativ reaktionsvej med en lavere aktiveringsenergi. De gør dette af:

* bringe reaktanter sammen: Det aktive sted for et enzym binder til specifikke reaktanter (substrater), hvilket bringer dem tættere sammen i den korrekte orientering for at en reaktion kan forekomme.

* stabiliserende overgangsstater: Enzymer kan også hjælpe med at stabilisere reaktionens overgangstilstand, som er den ustabile mellemform af reaktanterne under reaktionen. Dette reducerer energibarrieren, der skal overvindes for at reaktionen skal fortsætte.

* Resultat: Ved at sænke aktiveringsenergien øger enzymerne reaktionshastigheden uden at ændre ligevægtspositionen.

Reaktionstemperatur:

* enzymer har optimale temperaturer: Hvert enzym har en optimal temperatur, hvor det fungerer mest effektivt. Ved denne temperatur er enzymets struktur og dens evne til at binde underlag på deres højeste.

* Temperatur stiger: Forøgelse af temperaturen øger oprindeligt hastigheden af enzymkatalyserede reaktioner på grund af øget kinetisk energi af molekyler, hvilket fører til hyppigere kollisioner mellem enzym og substrat.

* Ekstremperaturer: Imidlertid kan overskridelse af den optimale temperatur denaturere enzymet, hvilket betyder, at det mister sin 3D -struktur og bliver inaktiv. Dette skyldes, at høje temperaturer kan bryde de svage bindinger (som brintbindinger), der holder enzymets form.

* Temperaturen falder: At reducere temperaturen bremser reaktionshastigheden, når molekylære kollisioner bliver mindre hyppige.

Kortfattet:

* Enzymer falder Aktiveringsenergien for reaktioner, hvilket får dem til at forekomme hurtigere.

* Enzymer har en optimal temperatur hvor de fungerer bedst.

* høje temperaturer Kan denature enzymer, hvilket gør dem inaktive.

* lave temperaturer Reducer hastigheden af enzymkatalyserede reaktioner.

Bemærk: Den specifikke virkning af temperatur på enzymaktivitet afhænger også af det individuelle enzym og de omgivende tilstande (f.eks. PH, saltkoncentration).