Entzimen jardueran eragina duten faktoreak
Entzimak proteina biomolekulak dira, izaki bizidunen barruko hainbat erreakzio biokimikotan katalizatzaile gisa funtzionatzen dutenak. Haien presentziak gorputzeko prozesu metabolikoak erraztu eta bizkortzen ditu. Hala ere, entzimen jardueraren eraginkortasuna hainbat faktorek eragin dezakete, bai barnekoak bai kanpokoak. Artikulu honek erreakzio biokimikoetan entzimen jardueran eragina duten faktoreak aztertuko ditu.
1. Tenperatura
Tenperatura entzimen jardueran eragina duten faktore nagusietako bat da. Entzima bakoitzak tenperatura optimo bat du, eta bertan funtzionatzen du modu eraginkorrenean. Optimum horren azpitik dauden tenperaturetan, entzimen jarduera gutxitu egiten da erreakzioak bizkortzeko energia zinetikorik ez dagoelako. Bestalde, tenperatura altuegiek desnaturalizazioa eragin dezakete, entzimen hiru dimentsioko egituraren aldaketa, eta horrek beren funtzioa galtzea eragiten du. Oro har, giza gorputzeko entzimek 37 °C inguruko tenperatura optimoa dute, eta hori gorputzeko tenperatura normalari dagokio.
2. pH-a (azidotasun maila)
Tenperaturaz gain, pH-ak ere eragin handia du entzimen jardueran. Entzima bakoitzak pH optimoa du, ingurunearen arabera aldatzen dena. Adibidez, urdailean proteinak digeritzen dituen pepsina entzimak 2 inguruko pH azido batean funtzionatzen du ondoen. Alderantziz, heste meharrean jarduten duen tripsina entzimak 8 inguruko pH optimo neutroagoa du. pH-aren aldaketek entzima baten gune aktiboan dauden aminoazidoen karga elektrikoan eragina izan dezakete, eta horrela, entzimak bere substratuari lotzeko duen gaitasuna inhibitzen dute.
3. Substratuaren eta entzimen kontzentrazioa
Substratuaren kontzentrazioa entzimak katalizatutako erreakzio baten abiaduran eragina izan dezakeen beste faktore bat da. Substratuaren kontzentrazioa handitzen den heinean, erreakzio-abiadura handitzen da saturaziora iritsi arte, eta puntu horretan entzima-molekula guztiak substratuari lotzen zaizkio eta erreakzioak bere abiadura maximoa (Vmax) lortzen du. Alderantziz, entzimaren kontzentrazioa handitzeak erreakzio-abiadura ere handitu dezake, baldin eta substratu nahikoa badago eskuragarri.
4. Inhibitzaileak
Inhibitzaile bat entzimaren jarduera aldi baterako edo behin betiko murriztu edo geldiarazi dezakeen konposatu bat da. Bi inhibitzaile mota nagusi daude: lehiakorrak eta ez-lehiakorrak. Inhibitzaile lehiakorrek substratuarekin lehiatzen dute entzimaren gune aktiboari lotzeko. Haien presentzia murriztu daiteke substratuaren kontzentrazioa handituz. Inhibitzaile ez-lehiakorrek, berriz, entzimaren beste atal bati (ez gune aktiboari) lotzen diote, entzimaren forman aldaketa bat eraginez eta bere funtzioa inhibituz.
5. Koentzimak eta metal ioiak (kofaktoreak)
Koentzimek eta metal ioiek funtsezko zeregina dute entzimen funtzioan kofaktore gisa. Entzima batzuek kofaktore hauek behar dituzte jarduera maximoa lortzeko. Koentzimak molekula organikoak izan daitezke, hala nola bitaminak, erreakzio baterako beharrezkoak diren talde kimiko espezifikoak dituztenak. Metal ioiek, hala nola Zn²⁺, Mg²⁺ edo Fe²⁺, kofaktore gisa jardun dezakete, entzimaren egitura egonkortzen lagunduz edo katalisian zuzenean parte hartuz.
6. Entzimen espezifikotasuna
Entzimaren espezifikotasunak entzimak molekula askoren artean substratu jakin bat hautatu edo ezagutzeko duen gaitasuna adierazten du. Horretan eragina du entzimaren gune aktiboaren hiru dimentsioko egiturak, substratuaren formaren osagarria baita. Entzimaren jarduera substratuaren egituran edo entzimaren gune aktiboan izandako aldaketek eragin dezakete. Entzima kodetzen duen genean izandako mutazioek espezifikotasun horretan aldaketak eragin ditzakete.
7. Presioa
Presioak funtsezko zeregina du muturreko inguruneetan bizi diren organismoetan, hala nola itsas hondo sakonetan. Presio altuak entzimen bigarren mailako, hirugarren mailako eta kuaternarioko egituretan eragina izan dezake, haien jarduera aldatuz. Horrek mikroorganismo extremofiloetan eragina izan dezake, presio altuetarako egokitzapen mekanismo bereziak baitituzte.
8. Substantzia aktibatzaileen (aktibatzaileak) presentzia
Entzima batzuek aktibatzaile edo eragile baten presentzia behar dute beren jarduera hobetzeko. Agente hau molekula txiki bat izan daiteke, entzimari lotzen zaiona eta substratuarekiko afinitatea handitzen duena edo bere egonkortasuna hobetzen duena.
9. Alboko kateetan interferentzia eragiten duten substantziak
Substantzia batzuek katalisirako edo substratuen ezagutzarako ezinbestekoak diren entzimetan aminoazidoen alboko kateak eten ditzakete, eta horrek entzimaren jarduera gutxitzea edo etetea eragin dezake.
10. Uraren edukia
Sistema biologiko batzuetan, hala nola hazi lozorroan, uraren edukiak entzimen jardueran eragina izan dezake. Entzimek ura behar dute erreakzio kimikoetarako bitarteko gisa. Beraz, uraren eduki baxuak entzimek katalizatutako erreakzioen abiadura inhibi dezake.
Ondorioa
Entzimak erreakzio kimikoak katalizatzen dituzten molekula biologiko oso eraginkorrak dira, baina haien jarduera ingurumen- eta kimika-faktoreek nabarmen eragin dezakete. Tenperatura, pHa, substratuaren eta entzimen kontzentrazioa, inhibitzaileen, kofaktoreen presentzia, espezifikotasuna, presioa eta baita uraren edukia ere entzimen funtzioan eragina izan dezaketen faktore nagusiak dira. Faktore hauek ulertzea ezinbestekoa da hainbat aplikazio bioteknologikotan, batez ere farmazia, elikagai eta ingurumen-industrietan, non entzimak askotan manipulatzen diren prozesu espezifikoen errendimendua hobetzeko. Baldintza hauek manipulatuz, entzimenen eraginkortasuna eta eraginkortasuna hobetu daitezke hainbat industriatako behar espezifikoetara egokitzeko.
