Jaký je vztah mezi enzymy a teplota?

Enzymy a teplota mohou spolupracovat, aby umožnily určité, nezbytné reakce probíhat rychleji, než by byly bez přítomnosti enzymů. Jak se teplota zvyšuje, enzymy a substráty - název daný reakčním složkám při enzymatické reakci - se srazí častěji, takže enzymy mají více příležitostí katalyzovat reakce. Tento jev se zvyšuje, dokud není dosaženo optimální teploty. Další zvýšení teploty denaturuje enzymy a učiní je zbytečnými pro katalyzující reakce. Při nízké teplotě není dostatek energie pro reakce a enzymy nejsou schopny dělat svou práci.

Aby reakce proběhla, musí se reaktanty srazit s dostatkem energie, aby mohly přerušit pouta a vytvořit nové. To se nazývá aktivační energie. I když enzym snižuje množství aktivační energie potřebné k reakci, je třeba určité množství energie. Kinetická energie, energie, kterou má molekula díky svému pohybu, se může zvyšovat se zvyšováním teploty. To je jeden z hlavních důvodů, proč existuje spojitost mezi enzymy a teploty.

Jak se teplota zvyšuje, enzymy a substráty se stále více a více střetávají. To znamená, že s rostoucí teplotou, což je enzym reakce probíhá rychleji. Ve skutečnosti má zvýšení aktivity enzymů a zvýšení teploty téměř lineární korelaci. Tento jev pokračuje, dokud není dosaženo optimální teploty pro enzym. Při této teplotě se enzymatická reakce probíhá tak rychle, jak to bude možné.

Většina enzymů má optimální teplotu někde mezi 32 až 104 ° F (0 až 40 ° C). Jakmile teplota stoupne nad optimální hodnotu, spojení mezi enzymy a teplotou se mění, protože enzymy začínají denaturovat - vazby, které drží enzym do tvaru, se začnou zlomit. Když k tomu dojde, aktivační weby, které substráty používají, již neexistují ve správném tvaru a substráty se do nich nevejdou. Je možné, že enzymy přežijí vyšší než optimální teploty, ale obvykle k tomu dojde, pouze pokud jsou vystaveny této vyšší teplotě po krátkou dobu.

Spojení mezi enzymy a teplotou existuje také, pokud jde o nižších teplotách. Při nízkých teplotách nemají substráty a enzymy tolik kinetické energie. I když se srazí, nemusí být dostatek energie pro reakci. Enzymy tedy při relativně nízké teplotě nemohou pracovat. To je jeden z důvodů, proč se lidské tělo snaží udržet určitou teplotu: příliš horký a bílkoviny, včetně enzymů, denaturace; příliš studené a enzymové reakce probíhat příliš pomalu.