Una enzima se desnaturaliza debido a la alta temperatura. ¿También se desnaturalizará debido a la baja temperatura?

DENATURA Definición (biomolécula): un estado del entorno que destruye las características de una biomolécula al distorsionar su conformación molecular (Lehninger Principles of Biochemistry).

Bueno, ahora déjame preguntarte por qué dices que una enzima se desnaturaliza debido a la alta temperatura.
1) Los bonos se desestabilizan. Los átomos y las moléculas obtienen energía cinética, la estructura se altera y la función se retarda (The Kinetic Molecular Theory of Matter – Boundless Open Textbook).

Para responder con precisión a tu pregunta:
1) Cuando una proteína se desnaturaliza, pierde todas las demás estructuras, excepto la primaria, por lo que no tiene función (Lehninger Principles of Biochemistry).

2) A temperaturas más bajas, no perturba los enlaces ya que su energía cinética cesa. Esto también significa que ahora no pueden adaptarse al medio ambiente y son funcionalmente inactivos. Sin embargo, la estructura se conserva para encender el arte cuando sea necesario (Efecto de las tasas de congelación y descongelación en la desnaturalización de proteínas en soluciones acuosas).

3) Esto también significa que debe ser sensible al devolver las enzimas a la vida, ya que un entorno cambiante rápidamente puede provocar sacudidas repentinas en estructuras de enzimas que pueden romperse. Tenga en cuenta que no todas las temperaturas bajo cero son las mismas. Así que incluso si traes una enzima de -80 a cero grados. Sugeriría bajarlo a -30 por algún tiempo (10 minutos), luego -20 (5 minutos) y finalmente transferirlo a hielo (~ 5C) (Efecto de las tasas de congelación y descongelación en la desnaturalización de proteínas en soluciones acuosas).

Sin embargo, si bajas de 37 a 5, no tienes que preocuparte demasiado. Pero evite los ciclos de congelación-descongelación (efecto de las tasas de congelación y descongelación en la desnaturalización de las proteínas en soluciones acuosas).

No, en absoluto (al menos no si todas las demás condiciones se mantienen inalteradas).

A temperaturas más altas, la desnaturalización ocurre debido a la ruptura de enlaces dentro de las proteínas. Como todos sabemos, a temperaturas más altas, el movimiento atómico (vibraciones, más específicamente) aumenta, lo que a su vez conduce a la rotura del enlace, debido a la ruptura de la simetría en las superposiciones de las respectivas nubes de electrones. Esta ruptura de enlace hace que pierdan su conformación nativa y se deshagan, lo que llamamos desnaturalización.

Por otro lado, a temperaturas más bajas, el movimiento atómico disminuye. Por lo tanto, la superposición de las nubes de electrones es más estable (una de las principales razones por las que el ARN se almacena a -20 grados Celsius en los laboratorios: la estabilización de los enlaces previene la autohidrólisis / degradación del ARN). Esto significa que hay menos posibilidades de rotura de los bonos. Por lo tanto, las proteínas no se desnaturalizarán a temperaturas más bajas. Definitivamente no a 5 grados centígrados por lo menos. Por supuesto, la actividad de la enzima será más baja de lo normal debido al menor movimiento atómico, pero la proteína definitivamente no está desnaturalizada.

Cheerios! 🙂

La forma de una enzima también depende de su temperatura. Cuando las enzimas se calientan demasiado, se vuelven demasiado flojas. Y cuando se ponen demasiado fríos, entonces se vuelven demasiado apretados. Cuando tienen la temperatura adecuada, tienen la forma correcta y las reacciones químicas que catalizan se producen a la velocidad óptima y con la mayor facilidad. Cuando la temperatura es demasiado alta, demasiado fría o inestable, las enzimas pasarán menos tiempo en su forma óptima, lo que simplemente se traduce en un metabolismo menos que óptimo.

Los estudios han demostrado que cuando se monitorea una reacción química dependiente de la enzima para determinar qué tan bien se produce a distintas temperaturas, cuanto menor es la temperatura, más lenta es la reacción química. A medida que aumenta la temperatura, la velocidad de reacción irá más rápido con cada aumento hasta que alcance su velocidad de reacción óptima. Si la temperatura aumenta demasiado, la velocidad de reacción disminuirá debido a la desnaturalización o al cambio en la forma de la enzima. (Ver Diagrama 2-1).

Fuente – Función enzimática dependiente de la temperatura – Síndrome de Wilson