Un enzima è una proteina altamente complessa che si comporta come catalizzatore di reazioni. Un catalizzatore è una sostanza che aumenta la velocità di una reazione chimica senza essere consumata dalla reazione stessa. Gli enzimi sono fondamentali per la vita e sono onnipresenti in natura. Poiché gli enzimi hanno una struttura tridimensionale molto specifica, i cambiamenti in condizioni quali temperatura e pH possono influire sulla loro efficacia.
Denaturazione

La struttura tridimensionale di un enzima costituisce il sito attivo o l'azienda fine dell'enzima, dove ha luogo la catalisi di reazione. I cambiamenti in questo sito attivo possono essere influenzati da fattori come il pH o la temperatura e l'efficacia dell'enzima sarà quindi ridotta quando non sono presenti condizioni ottimali. Quando l'enzima perde la sua forma, si chiama denaturazione.
Catene laterali degli aminoacidi

Gli aminoacidi che compongono le proteine, e quindi gli enzimi, sono costituiti da un atomo di carbonio centrale, un atomo di idrogeno, un gruppo amminico, un gruppo acido carbossilico e un gruppo "R". Il gruppo R è anche chiamato catena laterale. La catena laterale o il gruppo R è una disposizione specifica di atomi che rende unico quell'amminoacido e può comportarsi come un acido debole o base in soluzione e ha uno stato di ionizzazione specifico. Questo stato di ionizzazione influisce sulla struttura dell'enzima.
Effetto del pH

Tutti gli enzimi hanno un pH ottimale a cui funzionano meglio. Il pH consente all'enzima di assumere una certa conformazione che si presta alla forma del sito attivo dell'enzima. Quando il sito attivo ha la forma giusta, è in grado di legarsi efficacemente a un substrato o materiale di partenza della reazione e catalizzare la reazione. Il sito attivo è il risultato di una specifica conformazione delle catene laterali dell'amminoacido dell'enzima, che formano associazioni deboli tra loro a causa del loro stato di ionizzazione e formano la struttura tridimensionale specifica risultante dell'enzima. Senza il pH corretto, questa struttura tridimensionale non si formerà correttamente. I tamponi biochimici nei sistemi viventi sono in grado di mantenere l'enzima nel suo intervallo di pH ottimale.
Effetto della temperatura

La temperatura influisce anche sulla struttura tridimensionale degli enzimi. Ogni enzima ha un intervallo di temperatura ottimale entro il quale funziona meglio. Una temperatura troppo elevata denaturerà la struttura dell'enzima, modificando la forma del suo sito attivo in modo che non possa catalizzare efficacemente una reazione. Una temperatura troppo bassa non fornirà energia sufficiente al sistema per consentire alla reazione di avanzare alla massima velocità.