Hvad er substratkoncentration?

I biokemiske reaktioner er substratet det stof, hvorpå et enzym virker.En sådan reaktion ændrer generelt molekylerne af underlaget til et andet stof.Udtrykket substratkoncentration bruges til at beskrive antallet af substratmolekyler i en opløsning.Det er en af de faktorer, der påvirker reaktionshastigheden og kan være en begrænsende faktor for dem.

Enzymer er meget specifikke, hvilket betyder, at de normalt kun virker på et underlag.Under en enzymstyret reaktion kombineres enzymet med underlaget på det aktive sted.For at gøre det har enzymet en meget specialiseret form, der passer nøjagtigt til underlaget.Et enzym-substratkompleks dannes, når enzymet fastgøres til underlaget.Når reaktionen er afsluttet, og produkterne oprettes, frigøres de fra enzymet, som nu kan katalysere en anden reaktion.

Hvorvidt en reaktion vil forekomme, afhænger af, om substratmolekylet vil kollidere med og kombinere med det krævede enzym.Substratkoncentration, enzymkoncentration, temperatur og pH er alle faktorer, der vil påvirke hastigheden af enzymstyrede reaktioner.Den faktor, der er på det laveste niveau, bliver den begrænsende faktor for reaktionen.

Substratkoncentration er antallet af substratmolekyler, der findes i en bestemt opløsning, mens enzymkoncentration er antallet af enzymer.Et enzym kan kun virke på et substratmolekyle ad gangen, så en stigning i enzymer betyder, at flere substratmolekyler kan omdannes til reaktionens produkter.Med flere molekyler til stede er der også en større chance for, at underlaget og enzymerne kolliderer.Efterhånden som antallet af enzymer øges, bliver substratkoncentrationen nu den begrænsende faktor.

Hvis der er flere enzymer i opløsning end substratmolekyler, tilsætter mere underlag eller øger substratkoncentrationen, øger reaktionshastigheden oprindeligt.Efterhånden som reaktionen skrider frem, anvendes substratmolekylerne op, når de omdannes til reaktionens produkter.Dette betyder, at substratkoncentrationen falder over tid og igen bliver den begrænsende faktor på reaktionshastigheden.Substratkoncentration kan øges indtil det punkt, hvor alle enzymer anvendes, hvilket vil være den maksimale hastighed for reaktionen for denne koncentration af enzymer.

Ændring i temperatur og pH kan også påvirke reaktionshastigheden, selvom den maksimaleSubstratkoncentration og enzymkoncentration anvendes.Forøget temperatur øger reaktionshastigheden, mens nedsat temperatur reducerer hastigheden.Dette skyldes, at molekylerne har mere energi og er mere tilbøjelige til at kombinere.Temperaturen kan kun øges til et bestemt punkt, eller det vil få enzymerne til at nedbrydes, ligesom ændringer i pH.Enzymer har en optimal temperatur og pH, hvor de vil arbejde og vil give den højeste reaktionshastighed.