La temperatura gioca un ruolo importante nella biologia come modo per regolare le reazioni. L'attività enzimatica aumenta all'aumentare della temperatura e, a sua volta, aumenta la velocità della reazione. Ciò significa anche che l'attività diminuisce alle temperature più fredde. Tutti gli enzimi hanno una gamma di temperature quando sono attivi, ma ci sono alcune temperature in cui funzionano in modo ottimale.

Cos'è un enzima?

Gli enzimi sono proteine ​​che fungono da catalizzatori in una reazione biochimica aumentare la velocità di reazione senza essere esaurito nella reazione. Migliaia di tipi di enzimi sono al lavoro nel vostro corpo per svolgere funzioni vitali come la digestione e la produzione di energia. Le reazioni biologiche e chimiche possono verificarsi molto lentamente e gli organismi viventi utilizzano gli enzimi per contrastare i tassi di reazione fino a una velocità più favorevole. Gli enzimi hanno più regioni che possono essere attivate da co-fattori per attivarle e disattivarle. I co-fattori sono solitamente vitamine consumate attraverso varie fonti alimentari e aprono il sito attivo sull'enzima. I siti attivi sono dove le reazioni avvengono su un enzima e possono agire solo su un substrato, che può essere altre proteine ​​o zuccheri. Un buon modo di pensare a questo è un modello lock-and-key. Solo una chiave può aprire correttamente un lucchetto. Allo stesso modo, solo un enzima può attaccarsi a un substrato e fare in modo che la reazione avvenga più velocemente.

Tipi di enzimi

Il tuo corpo contiene circa 3.000 enzimi unici, ciascuno accelerando la reazione per un prodotto specifico di proteine . Gli enzimi possono rendere le tue cellule cerebrali più veloci e aiutano a produrre energia per muovere i muscoli. Svolgono anche un ruolo importante nel sistema digestivo, incluse le amilasi che abbattono lo zucchero, le proteasi che distruggono le proteine ​​e le lipasi che distruggono i grassi. Tutti gli enzimi lavorano a contatto, quindi quando uno di questi enzimi entra in contatto con il substrato giusto, inizia a lavorare immediatamente.

Reattività della temperatura rispetto all'enzima

Le collisioni tra tutte le molecole aumentano come temperatura aumenta. Ciò è dovuto all'aumento della velocità e dell'energia cinetica che segue l'aumento della temperatura. Con velocità più veloci, ci sarà meno tempo tra le collisioni. Ciò si traduce in più molecole che raggiungono l'energia di attivazione, che aumenta il tasso delle reazioni. Poiché anche le molecole si muovono più velocemente, aumentano anche le collisioni tra enzimi e substrati.

Temperatura ottimale

Ogni enzima ha una temperatura in cui funziona perfettamente, che nell'uomo è di circa 98,6 gradi Fahrenheit, 37 gradi Celsius - la temperatura corporea normale per gli esseri umani. Tuttavia, alcuni enzimi funzionano molto bene a temperature più basse come 39 gradi Fahrenheit, 4 gradi Celsius e alcuni funzionano molto bene a temperature più elevate. Ad esempio, gli animali dell'Artico hanno enzimi adattati per avere temperature ottimali più basse mentre gli animali nei climi del deserto hanno enzimi adattati alle temperature più elevate. Mentre temperature più elevate aumentano l'attività degli enzimi e la velocità delle reazioni, gli enzimi sono ancora proteine, e come con tutte le proteine, temperature superiori a 104 gradi Fahrenheit, 40 gradi Celsius, inizieranno a scomporle. Quindi, i due estremi dell'intervallo di attività per un enzima sono determinati da quale temperatura inizia l'attività e da quale temperatura inizia a scomporre la proteina.