La relación entre enzimas y potenz hidrógeno (pH) está ligada a la función enzimática. La estabilidad de la enzima es mayor bajo ciertas condiciones ambientales, siendo el pH el principal factor contribuyente. La máxima actividad enzimática y la estabilidad se alcanzan al nivel de pH óptimo. Si el pH ambiental está por encima o por debajo del nivel óptimo de pH, la enzima se volverá inactiva o menos activa.
El efecto sobre las enzimas y el pH se produce a nivel molecular y puede alterar la estructura y la estabilidad de la enzima porque las enzimas se construyen principalmente a partir de aminoácidos que tienen características ácidas o básicas. Las enzimas son altamente específicas por naturaleza. Una enzima se activa cuando el sustrato apropiado se une a la enzima como un candado y una llave. Una reacción química ocurre cuando se activa una enzima y la enzima actúa como un catalizador para la reacción. Si el pH del medio ambiente está extremadamente fuera de rango, una enzima puede desnaturalizarse y perder la función por completo.
Para ilustrar la relación entre las enzimas y el pH, considere el caso de la amilasa, una enzima que ayuda a la digestión. El pH óptimo para la amilasa se logra en el estómago, que es donde la enzima comienza a descomponer los carbohidratos. El pH de la saliva dentro de la boca es más alto que el pH óptimo, por lo que la amilasa no se activa al masticar. Lo mismo es válido para el intestino delgado: el pH es similar a la saliva. El factor principal es el pH porque tiene un efecto directo sobre cuándo la enzima se vuelve activa e inactiva en todo el sistema digestivo.
Varias otras enzimas digestivas están estrechamente reguladas por el pH. La tripsina y la pepsina están involucradas en la descomposición de los alimentos para la digestión. Aunque la tripsina se activa a un pH neutro o ligeramente ácido, la pepsina permanece inactiva hasta que llega al estómago.
El pH también tiene un efecto importante sobre la unión iónica, que es esencial para la activación enzimática y las reacciones químicas. En un entorno donde las enzimas y el pH se vuelven inestables, la estructura de la enzima puede cambiar como resultado de un aumento o disminución del pH. Es probable que un cambio en la estructura de la enzima tenga un efecto sobre la unión iónica, que es necesaria para impulsar las reacciones químicas. La velocidad de la reacción puede cambiar o detenerse por completo. En un sistema biológico, un cambio inesperado en el pH puede tener un efecto importante aguas abajo.
Las enzimas y el pH también están conectados en términos de estabilidad. Cuando un entorno alcanza el nivel de pH óptimo para una enzima, también se alcanza un punto de estabilidad óptima. Cuando una enzima es óptimamente estable, puede permanecer activada, lo que genera reacciones químicas.