Ensyymiaktiivisuus

Ensyymiaktiivisuus kuvaa entsyymin katalysoiman reaktion nopeutta. Se kertoo, kuinka nopeasti substraatti muutetaan tuotteeksi tietyissä olosuhteissa ja riippuu sekä entsyymistä että reaktioympäristöstä. Yleisesti aktiivisuus esitetään aloittavan reaktionopeuden (V0) tai maksimaalisen nopeuden (Vmax) sekä Michaelis-Menten -kineettien kautta kuvaavan Km-arvon avulla.

Mittaukset perustuvat usein initial rate -mittauksiin tai ktotalin per reaktion. Aktiviteetille voidaan antaa yksiköitä kuten katal. 1 katal on 1 molekulaa substraattia muutetaan per sekunti (kat = mol/s). Biokemiallisissa sovelluksissa käytetään myös entsyymiaktiivisuusyksikön mittausta (U), joka on 1 mikromooli tuotetta per minuutti.

Substraatin pitoisuus vaikuttaa aktiivisuuteen. Pienen pitoisuuden alueella nopeus on suoraan verrannollinen [S], kun taas kylläisellä substraattipitoisuudella reaktio etenee kohti Vmaxia. Michaelis-Menten -kaava kuvaa suhdetta: V = (Vmax [S]) / (Km + [S]).

Olosuhteet, kuten lämpötila, pH ja ionivahvuus, ovat keskeisiä. Useimmat entsyymit toimivat parhaiten optimaalisessa lämpötilassa ja pH:ssa, mutta arvojen poikkeaminen voi lisätä reaktionopeutta tai johtaa entsyymin denaturoitumiseen. Inhibiittorit voivat hidastaa tai pysäyttää aktiivisuuden; kilpailevat inhibiittorit vaikuttavat substraatin sitoutumiseen, kun taas ei-kilpailevat inhibiittorit vaikuttavat aktiivisen kohdan ulkopuolella.

Ensyymiaktiivisuudella on keskeinen merkitys biokemiassa, bioteknologiassa ja diagnostiikassa, missä tarkasti määritetty aktiivisuus kuvaa entsyymin toiminnan tehokkuutta, sääntelyä ja sovellettavuutta.