Gli enzimi sono proteine ​​che svolgono le loro funzioni solo quando le loro forme tridimensionali sono intatte. Pertanto, comprendere la struttura degli enzimi aiuterà a chiarire i modi in cui l'attività enzimatica può essere inibita. I drastici cambiamenti di temperatura, come la fusione o il congelamento, possono modificare la forma e l'attività degli enzimi. Le modifiche al pH, o al livello di acidità, dell'ambiente circostante l'enzima possono anche cambiare l'attività dell'enzima.

Restare in forma

Gli enzimi sono proteine, nel senso che hanno una struttura tridimensionale specifica che definisce la loro attività catalitica. La struttura primaria di una proteina è la sua sequenza amminoacidica. La struttura secondaria delle proteine ​​è il legame dell'idrogeno che si verifica lungo la spina dorsale della sequenza amminoacidica. La struttura terziaria di una proteina, da cui proviene l'attività di un enzima, viene mantenuta in atto dalle interazioni intra-molecolari (all'interno di una molecola) delle catene laterali dell'amminoacido. Le interazioni che mantengono la struttura terziaria di un enzima sono influenzate dalla temperatura e dal pH.

Fusione

Gli enzimi sono fatti di catene di aminoacidi, che sono fatti di atomi. Atomi e molecole vibrano naturalmente, ma troppa vibrazione causa lo sviluppo degli enzimi. Un tipo di cambiamento di temperatura che inibisce l'attività dell'enzima è il riscaldamento. Aumentando la temperatura, le molecole vibrano più velocemente. Ma quando la temperatura aumenta troppo, l'enzima si sviluppa. Questo dispiegarsi, chiamato denaturazione, fa perdere all'enzima la sua forma tridimensionale e quindi l'attività. La maggior parte degli enzimi animali non funziona oltre i 40 gradi Celsius.

Congelamento

Il secondo tipo di cambiamento di temperatura che influenza l'attività enzimatica è il raffreddamento o il congelamento. Proprio come l'aumento della temperatura fa vibrare le molecole più velocemente, abbassando la temperatura si rallentano le vibrazioni. Quando gli atomi negli enzimi rallentano troppo, o se si congelano, l'enzima non può svolgere la sua funzione. Gli enzimi non sono macchine rigide, anche se hanno una struttura fisica. Gli atomi degli enzimi, come le altre proteine, normalmente vibrano. Hanno bisogno di questa flessibilità per svolgere la loro funzione, e il congelamento impedisce loro di muoversi affatto.

pH

A parte i cambiamenti di temperatura, un'alterazione nell'acidità, o pH, dell'ambiente dell'enzima inibire l'attività enzimatica. Uno dei tipi di interazioni che tengono insieme la struttura terziaria di un enzima sono le interazioni ioniche tra catene laterali dell'amminoacido. Un gruppo aminico caricato positivamente viene neutralizzato quando interagisce con un gruppo acido carico negativamente. Un cambiamento nel pH, che è un cambiamento nella quantità di protoni, può cambiare le cariche di questi due gruppi, rendendoli non attratti l'uno dall'altro. Va notato che ogni enzima funziona in un intervallo di pH specifico, in alcuni ambienti molto acidi, in altri molto alcalini o di base.