酵素が最適pHをもつ理由： 何度も聞いていると思いますが，酵素はタンパクです(RNAの酵素もあるけど少数派)．タンパクはアミノ酸がペプチド結合でつながってできた分子で，タンパクをつくる20種のアミノ酸側鎖のうち，グルタミン酸側鎖やアスパラギン酸側鎖のカルボキシ基は，中性付近ではたいていイオン化して陰イオンですが，低pHでは非イオン型になります．リシン側鎖のアミノ基とアルギニン側鎖のグアニジノ基は中性付近ではイオン化して陽イオンですが，高pHでは非イオン型です．ヒスチジン側鎖のイミダゾール基は中性より少し低pHのときは陽イオン型，少し高pHでは非イオン型です．酵素が基質と結合して化学反応を触媒する場所(活性部位)に顔を出しているいろいろな側鎖のどれがイオン化型でどれが非イオン型なら活性が高いか，ということは酵素ごとに違います．だから酵素によって最適pHも違ってくるわけです．

最適温度がある理由： 一般に，化学反応速度は温度が10℃上がるごとに2〜3倍に速くなります．酵素反応も1.5〜2.5倍に速くなります．ところが，たいていの酵素はタンパクでできているから高温では変性して酵素作用がなくなります．この両方の影響の相乗効果で，ある温度までは酵素の活性が高くなりますがそれ以上では酵素が変性し始め活性が低下します．なお，温泉噴出口付近に生える好熱菌には100℃の高温でも熱変性しない酵素があり，このような好熱酵素では温度が高いほど反応速度が速くなります．

酵素自身の触媒活性に影響を与える要因には，物的要因と環境要因(外的要因)があります．

物的要因とは補因子，アロステリックエフェクタなど比較的小分子や，金属イオン，他の調節タンパク，ときには酵素タンパク自身の共有結合修飾，などを指します．たいていの生化学書に詳しく説明してあります．

環境要因とはpH，温度，圧力などです．pHと温度のことは上に書きました．圧力の影響については，普通の酵素反応が1気圧という一定圧力の下で行われるので気にする人は僅かです．日本で酵素(一般にタンパク)に対する圧力の影響を研究している人は神戸大学の赤坂先生くらいではないでしょうか？下記サイトに関連記事が出ていました(先生ご自身のサイトではありません)．

　　http://www.chem.sci.kobe-u.ac.jp/~nonose/bunshi2.html

なお，酵素反応速度が基質濃度によって変わるのは，酵素自体の速度論的性質であって，上に述べた環境要因とは別な話です．つまり，あるpH，ある温度で測定した酵素の速度論的性質と，別なpH，別な温度で測定した酵素の速度論的性質は違います．

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