Enzym a pH — optimum działania

Co się właśnie stało?

Odsunęliśmy pH od optimum, a aktywność enzymu spadła. Zależność aktywności od pH ma kształt dzwonu — szczyt przy optimum, spadek po obu stronach.

Krzywa aktywności:

— aktywność A jest maksymalna przy $\text{pH}=\text{pH}_{opt}$ i maleje z każdym odchyleniem. pH_opt — optimum enzymu, σ — szerokość zakresu tolerancji.

Co to znaczy w praktyce?

Zmiana pH zmienia rozkład ładunków w białku i zrywa wiązania podtrzymujące jego kształt. Centrum aktywne przestaje pasować do substratu → mniejsza aktywność. Przy skrajnych pH struktura ulega trwałemu zniszczeniu:

Dlaczego pepsyna działa w żołądku, a nie w jelicie?

Każdy enzym ma inne optimum: pepsyna żołądkowa pracuje przy pH ≈ 2 (silnie kwaśno), a trypsyna jelitowa przy pH ≈ 8 (zasadowo). To samo pH, które aktywuje jeden enzym, wyłącza drugi.

Po co Ci to na maturze:

Wykres aktywność–pH to klasyk zadań: odczytaj optimum, wskaż, że po obu stronach aktywność spada, i powiąż to z denaturacją białka. Chwyt: szczyt = optimum, odejście od szczytu = spadek.

Zapamiętaj: każdy enzym ma optimum pH, a każde odchylenie od niego obniża aktywność — aż do denaturacji przy skrajnych wartościach.