Τι είναι η συγκέντρωση υποστρώματος;

Σε βιοχημικές αντιδράσεις, το υπόστρωμα είναι η ουσία πάνω στην οποία ενεργεί ένα ένζυμο.Μια τέτοια αντίδραση αλλάζει γενικά τα μόρια του υποστρώματος σε κάποια άλλη ουσία.Ο όρος συγκέντρωση υποστρώματος χρησιμοποιείται για να περιγράψει τον αριθμό των μορίων του υποστρώματος σε ένα διάλυμα.Είναι ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό των αντιδράσεων και μπορεί να είναι ένας περιοριστικός παράγοντας γι 'αυτούς. Τα ένζυμα είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα, πράγμα που σημαίνει ότι συνήθως ενεργούν μόνο σε ένα υπόστρωμα.Κατά τη διάρκεια μιας ελεγχόμενης με ένζυμο αντίδραση, το ένζυμο συνδυάζεται με το υπόστρωμα στην ενεργό θέση.Για να γίνει αυτό, το ένζυμο έχει ένα πολύ εξειδικευμένο σχήμα που ταιριάζει ακριβώς με το υπόστρωμα.Ένα σύμπλεγμα ενζύμου-υπο-υποβιβασμού σχηματίζεται όταν το ένζυμο συνδέεται με το υπόστρωμα.Όταν τελειώσει η αντίδραση και τα προϊόντα δημιουργούνται, απελευθερώνονται από το ένζυμο, το οποίο μπορεί τώρα να καταλύσει μια άλλη αντίδραση. "Το εάν μια αντίδραση θα συμβεί εξαρτάται από το αν το μόριο του υποστρώματος θα συγκρουστεί και θα συνδυαστεί με το απαιτούμενο ένζυμο.Η συγκέντρωση υποστρώματος, η συγκέντρωση ενζύμου, η θερμοκρασία και το ρΗ είναι όλοι παράγοντες που θα επηρεάσουν τον ρυθμό των ελεγχόμενων από ένζυμο αντιδράσεις.Ο παράγοντας που βρίσκεται στο χαμηλότερο επίπεδο γίνεται ο περιοριστικός παράγοντας για την αντίδραση.Ένα ένζυμο μπορεί να δράσει μόνο σε ένα μόριο υποστρώματος κάθε φορά, οπότε η αύξηση των ενζύμων σημαίνει ότι περισσότερα μόρια υποστρώματος μπορούν να μετατραπούν στα προϊόντα της αντίδρασης.Επίσης, με περισσότερα μόρια που υπάρχουν, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα να συγκρουστεί το υπόστρωμα και τα ένζυμα.Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ενζύμων, η συγκέντρωση του υποστρώματος γίνεται τώρα ο περιοριστικός παράγοντας.Καθώς η αντίδραση εξελίσσεται, τα μόρια του υποστρώματος χρησιμοποιούνται καθώς μετατρέπονται στα προϊόντα της αντίδρασης.Αυτό σημαίνει ότι η συγκέντρωση του υποστρώματος μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και για άλλη μια φορά γίνεται ο περιοριστικός παράγοντας στον ρυθμό της αντίδρασης.Η συγκέντρωση υποστρώματος μπορεί να αυξηθεί μέχρι το σημείο όπου χρησιμοποιούνται όλα τα ένζυμα, που θα είναι ο μέγιστος ρυθμός της αντίδρασης για τη συγκέντρωση των ενζύμων.

Οι μεταβολές της θερμοκρασίας και του ρΗ μπορούν επίσης να επηρεάσουν τον ρυθμό της αντίδρασης ακόμη και αν το μέγιστοΗ συγκέντρωση υποστρώματος και η συγκέντρωση ενζύμων χρησιμοποιούνται.Η αυξημένη θερμοκρασία αυξάνει τον ρυθμό της αντίδρασης ενώ η μειωμένη θερμοκρασία μειώνει τον ρυθμό.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια έχουν περισσότερη ενέργεια και είναι πιο πιθανό να συνδυαστούν.Η θερμοκρασία μπορεί να αυξηθεί μόνο σε ένα συγκεκριμένο σημείο ή θα προκαλέσει τη διάσπαση των ενζύμων, όπως και οι αλλαγές στο pH.Τα ένζυμα έχουν βέλτιστη θερμοκρασία και pH στην οποία θα λειτουργούν και θα παρέχουν το υψηλότερο ποσοστό αντίδρασης.