Ποια είναι η σύνδεση μεταξύ των ενζύμων και της θερμοκρασίας;

Τα ένζυμα και η θερμοκρασία μπορούν να συνεργαστούν για να επιτρέψουν ορισμένες, απαραίτητες αντιδράσεις να λαμβάνουν χώρα πιο γρήγορα από ό, τι θα είχαν χωρίς την παρουσία ενζύμων.Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα ένζυμα και τα υποστρώματα mdash;Το όνομα που δίνεται στα αντιδραστήρια σε μια ένζυμο αντίδραση mdash;συγκρούονται συχνότερα, έτσι ώστε τα ένζυμα να έχουν περισσότερες ευκαιρίες να καταλύουν τις αντιδράσεις.Αυτό το φαινόμενο αυξάνεται μέχρι να επιτευχθεί η βέλτιστη θερμοκρασία.Η περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας θα μειώσει τα ένζυμα και θα τα καταστήσει άχρηστα για τις αντιδράσεις καταλυτικής.Σε χαμηλή θερμοκρασία, δεν υπάρχει αρκετή ενέργεια για να πραγματοποιηθούν αντιδράσεις και τα ένζυμα δεν είναι σε θέση να κάνουν τη δουλειά τους. Για να γίνει αντίδραση, τα αντιδραστήρια πρέπει να συγκρουστούν με αρκετή ενέργεια για να σπάσουν τους δεσμούς και να δημιουργήσουν νέααυτά.Αυτό ονομάζεται ενέργεια ενεργοποίησης

Ενώ ένα ένζυμο μειώνει την ποσότητα ενέργειας ενεργοποίησης που απαιτείται για να γίνει μια αντίδραση, εξακολουθεί να απαιτείται μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας.Η κινητική ενέργεια, η ενέργεια που έχει ένα μόριο λόγω της κίνησης της, μπορεί να αυξηθεί με την αύξηση της θερμοκρασίας.Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους που υπάρχει μια σύνδεση μεταξύ των ενζύμων και της θερμοκρασίας. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα ένζυμα και τα υποστρώματα συγκρούονται και αλληλεπιδρούν όλο και περισσότερο.Αυτό σημαίνει ότι καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, μια αντίδραση ενζύμου εμφανίζεται ταχύτερη.Στην πραγματικότητα, η αύξηση της δραστηριότητας των ενζύμων και της αύξησης της θερμοκρασίας έχει σχεδόν γραμμική συσχέτιση.Αυτό το φαινόμενο συνεχίζεται μέχρι να επιτευχθεί η βέλτιστη θερμοκρασία για το ένζυμο.Σε αυτή τη θερμοκρασία, η αντίδραση ενζύμου προχωρά όσο πιο γρήγορα μπορεί.

Τα περισσότερα ένζυμα έχουν τη βέλτιστη θερμοκρασία τους κάπου μεταξύ 32 έως 104 deg (0 έως 40 deg, c).Μόλις η θερμοκρασία αυξάνεται πέρα από το βέλτιστο, η σύνδεση μεταξύ των ενζύμων και των μεταβολών της θερμοκρασίας επειδή τα ένζυμα αρχίζουν να μετρώνται mdash;Οι δεσμοί που συγκρατούν το ένζυμο σε σχήμα αρχίζουν να σπάνε.Όταν συμβεί αυτό, οι θέσεις ενεργοποίησης που χρησιμοποιούν τα υποστρώματα δεν υπάρχουν πλέον στο σωστό σχήμα και τα υποστρώματα δεν μπορούν να χωρέσουν σε αυτά.Είναι δυνατό για τα ένζυμα να επιβιώσουν υψηλότερα από τις βέλτιστες θερμοκρασίες, αλλά αυτό συμβαίνει συνήθως μόνο εάν εκτίθενται σε αυτή την υψηλότερη θερμοκρασία για σύντομο χρονικό διάστημα.Με χαμηλές θερμοκρασίες, τα υποστρώματα και τα ένζυμα δεν έχουν πολύ κινητική ενέργεια.Ακόμη και αν συγκρουστούν, μπορεί να μην υπάρχει αρκετή ενέργεια για να γίνει η αντίδραση.Έτσι, σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία, τα ένζυμα δεν είναι σε θέση να κάνουν τη δουλειά τους.Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους το ανθρώπινο σώμα προσπαθεί να κρατήσει μέσα σε μια ορισμένη θερμοκρασία: πολύ ζεστές και πρωτεΐνες, συμπεριλαμβανομένων των ενζύμων, μετουσίου.Πολύ κρύο και ενζυμικές αντιδράσεις πραγματοποιούνται πολύ αργά.