Vad är substratkoncentration?

I biokemiska reaktioner är substratet ämnet på vilket ett enzym verkar.En sådan reaktion förändrar i allmänhet molekylerna för substratet i något annat ämne.Termen substratkoncentration används för att beskriva antalet substratmolekyler i en lösning.Det är en av de faktorer som påverkar reaktionshastigheten och kan vara en begränsande faktor för dem.

Enzymer är mycket specifika, vilket innebär att de vanligtvis bara verkar på ett substrat.Under en enzymkontrollerad reaktion kombineras enzymet med substratet vid det aktiva stället.För att göra det har enzymet en mycket specialiserad form som passar exakt med underlaget.Ett enzym-substratkomplex bildas när enzymet fästs vid substratet.När reaktionen är klar och produkterna skapas frisätts de från enzymet, som nu kan katalysera en annan reaktion.

Huruvida en reaktion kommer att uppstå beror på om substratmolekylen kommer att kollidera med och kombinera med det erforderliga enzymet.Substratkoncentration, enzymkoncentration, temperatur och pH är alla faktorer som kommer att påverka hastigheten för enzymkontrollerade reaktioner.Faktorn som är på den lägsta nivån blir den begränsande faktorn för reaktionen.

Substratkoncentration är antalet substratmolekyler som finns i en viss lösning, medan enzymkoncentration är antalet enzymer.Ett enzym kan endast verka på en substratmolekyl åt gången, så en ökning av enzymer innebär att fler substratmolekyler kan omvandlas till reaktionsprodukterna.Med fler molekyler närvarande finns det också en större chans att substratet och enzymer kolliderar.När antalet enzymer ökas blir substratkoncentrationen nu den begränsande faktorn.

Om det finns fler enzymer i lösning än substratmolekyler, tillsätter mer substrat eller ökar substratkoncentrationen, kommer reaktionshastigheten initialt att öka reaktionen.När reaktionen fortskrider används substratmolekylerna upp när de omvandlas till reaktionsprodukterna.Detta innebär att substratkoncentrationen minskar över tiden och blir återigen den begränsande faktorn för reaktionshastigheten.Substratkoncentration kan ökas tills den punkt där alla enzymer används, vilket kommer att vara den maximala hastigheten för reaktionen för den koncentrationen av enzymer.

Förändringar i temperatur och pH kan också påverka reaktionshastigheten även om den maximala hastigheten för den koncentrationenSubstratkoncentration och enzymkoncentration används.Ökad temperatur ökar reaktionshastigheten medan minskad temperaturen minskar hastigheten.Detta beror på att molekylerna har mer energi och är mer benägna att kombinera.Temperaturen kan endast ökas till en viss punkt eller så kommer det att få enzymerna att bryta ner, liksom förändringar i pH.Enzymer har en optimal temperatur och pH vid vilken de kommer att fungera och kommer att ge den högsta reaktionshastigheten.