Kas ir enzīmu koncentrācija?

Katrs enzīms ir raksturīgs noteiktai ķīmiskai reakcijai vai reakciju grupai. Enzīma piesaistes vieta reakcijas laikā saista tā specifisko substrātu. Pēc reakcijas substrāts tiek atbrīvots, un fermentu var izmantot atkārtoti.

Pētot fermenta koncentrāciju un novērojot tā ietekmi uz reakciju, eksperiments parasti sākas ar relatīvi zemu fermenta koncentrāciju. Tas nozīmē, ka sākotnēji substrāts parasti ir pārāk daudz. Reakcijas ātrumu var izmērīt pēc laika gaitā izveidotā produkta daudzuma. Tā kā fermentu šķīdums kļūst koncentrētāks, sadursmes starp fermentiem un substrāta molekulām ir lielāka iespēja. Tas nozīmē, ka, palielinoties koncentrācijai, reakcijas ātrums lineāri paātrinās, līdz tas sasniedz noteiktu līmeni, kurā tas sāk saplacināt.

Visefektīvākā iespējamā reakcija notiek, ja katra fermenta katru vietu pastāvīgi aizņem substrāts. Kad šis punkts ir sasniegts, ir nepieciešama lielāka enzīma koncentrācija, lai palielinātu reakcijas ātrumu. Tas padara pieejamus jaunus enzīmus, kas saistīties ar substrātu. Kad visas substrāta molekulas ir pievienotas fermentiem, fermentu koncentrācijas palielināšana vairs nepaātrinās reakcijas procesu. Pievienotajiem papildu fermentiem nebūs rezerves substrāta, ar kuru strādāt, un reakcijas ātrums saglabājas maksimālā robežās.

Ja visi faktori, kas var mainīt reakcijas ātrumu, piemēram, pH, temperatūra un substrāta koncentrācija, ir fiksēti, reakcijas ātruma mērīšana kļūst par fermentu koncentrācijas mērīšanas veidu. Tiek veikti reakcijas ātruma mērījumi, un tiek izmantoti matemātiskie vienādojumi, lai precīzi noteiktu aktīvā enzīma daudzumu. Mērot koncentrāciju, ir svarīgi nodrošināt, lai būtu pietiekami daudz substrāta, lai piesātinātu visus šķīdumā esošos fermentus.