Što je koncentracija enzima?

Enzimi su proteini koji omogućuju da se kemijske reakcije u tijelu odvijaju mnogo puta brže nego što bi inače. U nekim slučajevima, reakcija se uopće neće dogoditi ako nije prisutan specifični enzim. Uz pH, temperaturu i koncentraciju supstrata, koncentracija enzima ima važan utjecaj na proces reakcije. Pod pretpostavkom da količina tvari ili supstrata koji sudjeluje u kemijskoj reakciji ostane ista, niska koncentracija može dovesti do sporog odvijanja kemijske reakcije. S druge strane, visoka koncentracija može ubrzati reakciju, sve dok se ne postigne najveća moguća brzina.

Svaki je enzim specifičan za određenu kemijsku reakciju ili za skupinu reakcija. Mjesto vezanja na enzimu veže svoj specifični supstrat dok se reakcija odvija. Nakon reakcije, supstrat se oslobađa i enzim se može ponovno koristiti.

Kada se proučava koncentracija enzima i promatra njegov učinak na reakciju, pokus bi normalno započeo s relativno niskim koncentracijama enzima. To znači da je supstrat u početku obično prisutan u višku. Brzina reakcije može se mjeriti količinom produkta koji nastaje tijekom vremena. Kako otopina enzima postaje više koncentrirana, veća je vjerojatnost da će doći do sudara između enzima i molekula supstrata. To znači da, kako se koncentracija povećava, brzina reakcije se linearno ubrzava, sve dok ne dosegne određenu razinu na kojoj se počinje izravnati.

Najučinkovitija moguća reakcija događa se kada je svako mjesto na svakom enzimu stalno zauzeto supstratom. Nakon što se ova točka dosegne, potrebna je veća koncentracija enzima za povećanje brzine reakcije. To čini dostupnim nove enzime da se vežu na supstrat. Kada su sve molekule supstrata vezane za enzime, povećanje koncentracije enzima više neće ubrzati proces reakcije. Dodatni enzimi neće imati nikakav rezervni supstrat za rad, a brzina reakcije ostaje na maksimalnoj granici.

Ako su svi čimbenici koji mogu promijeniti brzinu reakcije, kao što su pH, temperatura i koncentracija supstrata, fiksni, tada mjerenje brzine reakcije postaje način mjerenja koncentracije enzima. Izvode se mjerenja brzine reakcije, a matematičke jednadžbe se koriste za točno definiranje količine aktivnog enzima. Prilikom mjerenja koncentracija, važno je osigurati da je prisutno dovoljno supstrata za zasićenje svih enzima u otopini.