¿Cuál es la conexión entre las enzimas y la temperatura?

Las enzimas y la temperatura pueden trabajar juntas para permitir que ciertas reacciones necesarias tengan lugar más rápido de lo que lo harían sin la presencia de enzimas. A medida que aumenta la temperatura, las enzimas y sustratos, el nombre dado a los reactivos en una reacción enzimática, colisionan con más frecuencia para que las enzimas tengan más oportunidades de catalizar reacciones. Este fenómeno aumenta hasta que se alcanza la temperatura óptima. Un aumento adicional de la temperatura desnaturalizará las enzimas y las hará inútiles para catalizar reacciones. A baja temperatura, no hay suficiente energía para que tengan lugar las reacciones y las enzimas no pueden hacer su trabajo.

Para que se produzca una reacción, los reactivos deben chocar con suficiente energía para romper los enlaces y crear otros nuevos. Esto se llama energía de activación. Si bien una enzima reduce la cantidad de energía de activación necesaria para que tenga lugar una reacción, todavía se necesita una cierta cantidad de energía. La energía cinética, la energía que tiene una molécula debido a su movimiento, puede aumentar con el aumento de la temperatura. Esta es una de las principales razones por las que existe una conexión entre las enzimas y la temperatura.

A medida que aumenta la temperatura, las enzimas y los sustratos colisionan e interactúan cada vez más. Esto significa que a medida que aumenta la temperatura, se produce una reacción enzimática más rápido. De hecho, el aumento de la actividad de las enzimas y el aumento de la temperatura tienen una correlación casi lineal. Este fenómeno continúa hasta que se alcanza la temperatura óptima para la enzima. A esta temperatura, la reacción enzimática avanza tan rápido como puede.

La mayoría de las enzimas tienen su temperatura óptima en algún lugar entre 32 y 104 ° F (0 a 40 ° C). Una vez que la temperatura aumenta más allá de lo óptimo, la conexión entre las enzimas y la temperatura cambia porque las enzimas comienzan a desnaturalizarse: los enlaces que mantienen la enzima en forma comienzan a romperse. Cuando esto sucede, los sitios de activación que usan los sustratos ya no existen en la forma correcta, y los sustratos no pueden caber en ellos. Es posible que las enzimas sobrevivan a temperaturas superiores a las óptimas, pero esto generalmente ocurre solo si están expuestas a esta temperatura más alta durante un período corto.

También existe una conexión entre enzimas y temperatura cuando se trata de temperaturas más bajas. Con bajas temperaturas, los sustratos y las enzimas no tienen mucha energía cinética. Incluso si chocan, puede que no haya suficiente energía para que la reacción tenga lugar. Por lo tanto, a una temperatura relativamente baja, las enzimas no pueden hacer su trabajo. Esta es una de las razones por las cuales el cuerpo humano se esfuerza por mantenerse dentro de cierta temperatura: demasiado caliente y las proteínas, incluidas las enzimas, desnaturalizan; demasiado frío y las reacciones enzimáticas tienen lugar muy lentamente.