Hubungan antara enzim dan potensi hidrogen (pH) terkait dengan fungsi enzim. Stabilitas enzim paling baik pada kondisi lingkungan tertentu, dengan pH sebagai faktor penyumbang utama. Aktivitas dan stabilitas enzim maksimum tercapai pada tingkat pH optimum. Jika pH lingkungan di atas atau di bawah tingkat pH optimum, enzim akan menjadi tidak aktif atau kurang aktif.
Pengaruh enzim dan pH terjadi pada tingkat molekuler dan dapat mengubah struktur dan stabilitas enzim karena enzim sebagian besar dibangun dari asam amino yang bersifat asam atau basa. Enzim sangat spesifik secara alami. Enzim menjadi aktif ketika substrat yang sesuai berikatan dengan enzim seperti gembok dan kunci. Reaksi kimia terjadi ketika enzim diaktifkan dan enzim bertindak sebagai katalis untuk reaksi. Jika pH lingkungan sangat di luar kisaran, enzim dapat terdenaturasi dan kehilangan fungsinya sama sekali.
Untuk mengilustrasikan hubungan antara enzim dan pH, pertimbangkan kasus amilase, enzim yang membantu pencernaan. PH optimal untuk amilase dicapai di perut, di mana enzim mulai memecah karbohidrat. PH air liur di dalam mulut lebih tinggi dari pH optimum, sehingga amilase tidak diaktifkan saat mengunyah. Hal yang sama berlaku untuk usus kecil – pH mirip dengan air liur. Faktor utama adalah pH karena memiliki efek langsung pada saat enzim menjadi aktif dan tidak aktif di seluruh sistem pencernaan.
Beberapa enzim pencernaan lainnya diatur secara ketat oleh pH. Tripsin dan pepsin terlibat dalam pemecahan makanan untuk pencernaan. Meskipun tripsin diaktifkan pada pH netral hingga sedikit asam, pepsin tetap tidak aktif sampai mencapai lambung.
PH juga memiliki pengaruh besar pada pengikatan ion, yang penting untuk aktivasi enzim dan reaksi kimia. Dalam lingkungan di mana enzim dan pH menjadi tidak stabil, struktur enzim dapat berubah sebagai akibat dari kenaikan atau penurunan pH. Perubahan struktur enzim kemungkinan akan berdampak pada ikatan ionik, yang diperlukan untuk mendorong reaksi kimia. Laju reaksi dapat berubah atau berhenti sama sekali. Dalam sistem biologis, perubahan pH yang tidak terduga dapat memiliki efek besar di hilir.
Enzim dan pH juga terhubung dalam hal stabilitas. Ketika suatu lingkungan mencapai tingkat pH optimum untuk suatu enzim, titik stabilitas optimum juga tercapai. Ketika suatu enzim stabil secara optimal, ia dapat tetap diaktifkan, yang mendorong reaksi kimia.