¿Cómo afecta la temperatura la actividad de la enzima?

Introducción a las enzimas

Lo siguiente ha sido extraído de una publicación muy popular de Worthington que fue publicada originalmente en 1972 como el Manual de Mediciones de Enzimas Clínicas. Si bien parte de la presentación puede parecer algo anticuada, los conceptos básicos siguen siendo útiles para los investigadores que deben usar enzimas pero que tienen poca experiencia en enzimología.

Efectos de temperatura

Como la mayoría de las reacciones químicas, la velocidad de una reacción catalizada por enzimas aumenta a medida que aumenta la temperatura. Un aumento de la temperatura de diez grados centígrados aumentará la actividad de la mayoría de las enzimas en un 50 a 100%. Las variaciones en la temperatura de reacción tan pequeñas como 1 o 2 grados pueden introducir cambios de 10 a 20% en los resultados. En el caso de las reacciones enzimáticas, esto se complica por el hecho de que muchas enzimas se ven afectadas adversamente por las altas temperaturas. Como se muestra en la Figura 13, la velocidad de reacción aumenta con la temperatura a un nivel máximo, luego disminuye abruptamente con un aumento adicional de la temperatura. Debido a que la mayoría de las enzimas animales se desnaturalizan rápidamente a temperaturas superiores a 40 ° C, la mayoría de las determinaciones enzimáticas se llevan a cabo algo por debajo de esa temperatura.

Durante un período de tiempo, las enzimas se desactivarán incluso a temperaturas moderadas. El almacenamiento de enzimas a 5 ° C o menos es generalmente el más adecuado. Algunas enzimas pierden su actividad cuando se congelan.

Las enzimas son catalizadores para reacciones químicas. La gran mayoría de estas reacciones se aceleran a temperaturas más altas. Una temperatura demasiado alta desestabilizará y desnaturalizará la enzima y detendrá la reacción. Algunas reacciones enzimáticas han evolucionado para ser óptimas a temperaturas más bajas, pero estas son excepciones.

Todas las reacciones van más rápido cuando se calienta. La relación entre las reacciones (de todo tipo) y la temperatura se describe mediante la ecuación de Arrhenius. Las enzimas son un caso especial porque las proteínas se desnaturalizarán (y perderán su actividad) cuando la temperatura sea lo suficientemente alta. Por lo tanto, la tasa aumenta dramáticamente hasta que ocurre la desnaturalización, y luego la tasa disminuye drásticamente. Vea el gráfico a continuación.

Es posible que haya tenido esto al revés … Las enzimas ( catalizadores biológicos ) afectan (disminuyendo o aumentando) la energía de activación de varias reacciones / procesos químicos celulares. Del artículo de Wikipedia :

Una sustancia que modifica el estado de transición para disminuir la energía de activación se denomina catalizador ; un biológico el catalizador se denomina una enzima . Es importante tener en cuenta que un catalizador aumenta la velocidad de reacción sin ser consumido por ella. Además, aunque el catalizador reduce la energía de activación, no cambia las energías de los reactivos o productos originales. Más bien, la energía reactiva y la energía del producto permanecen iguales y solo la energía de activación se altera (baja)

No todas las enzimas se sintetizan a partir de aminoácidos: algunas están basadas en ARN, sintetizadas a partir de nucleótidos (ver el artículo de Wikipedia Enzyme Kinetics ).