Quel est le lien entre les enzymes et la température?
Les enzymes et la température peuvent fonctionner ensemble pour permettre à certaines réactions nécessaires de se produire plus rapidement qu’elles ne le seraient sans la présence d’enzymes. À mesure que la température augmente, les enzymes et les substrats - nom donné aux réactifs dans une réaction enzymatique - entrent en collision plus fréquemment, ce qui permet aux enzymes de catalyser davantage les réactions. Ce phénomène augmente jusqu'à ce que la température optimale soit atteinte. Une augmentation supplémentaire de la température va dénaturer les enzymes et les rendre inutilisables pour catalyser les réactions. À basse température, il n’ya pas assez d’énergie pour que les réactions se produisent et les enzymes ne sont pas en mesure de faire leur travail.
Pour qu'une réaction se produise, les réactifs doivent entrer en collision avec suffisamment d'énergie pour pouvoir rompre les liens et en créer de nouveaux. C'est ce qu'on appelle l' énergie d'activation. Une enzyme réduit la quantité d’énergie d’activation nécessaire à la réaction, mais une certaine quantité d’énergie est encore nécessaire. L’énergie cinétique, l’énergie d’une molécule en raison de son mouvement, peut augmenter avec l’augmentation de la température. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles il existe un lien entre les enzymes et la température.
Lorsque la température augmente, les enzymes et les substrats se heurtent et interagissent de plus en plus. Cela signifie que lorsque la température augmente, une réaction enzymatique se produit plus rapidement. En fait, l'augmentation de l'activité des enzymes et la hausse de la température ont une corrélation presque linéaire. Ce phénomène se poursuit jusqu'à ce que la température optimale soit atteinte pour l'enzyme. À cette température, la réaction enzymatique se déroule aussi rapidement que possible.
La plupart des enzymes ont leur température optimale entre 0 et 40 ° C (32 et 104 ° F). Lorsque la température atteint une valeur optimale, le lien entre les enzymes et la température change car les enzymes commencent à se dénaturer - les liens qui maintiennent l'enzyme en forme commencent à se rompre. Lorsque cela se produit, les sites d'activation utilisés par les substrats n'existent plus sous la forme correcte et les substrats ne peuvent pas y tenir. Il est possible que les enzymes survivent à des températures supérieures aux températures optimales, mais cela ne se produit généralement que si elles sont exposées à cette température plus élevée pendant une courte période.
Un lien entre les enzymes et la température existe également lorsqu'il s'agit de baisser la température. À basses températures, les substrats et les enzymes n'ont pas beaucoup d'énergie cinétique. Même si elles entrent en collision, il se peut que l’énergie ne soit pas suffisante pour que la réaction se produise. Ainsi, à une température relativement basse, les enzymes ne peuvent pas faire leur travail. C’est l’une des raisons pour lesquelles le corps humain s’efforce de rester dans une certaine température: trop chaud et les protéines, y compris les enzymes, se dénaturent; trop froid et les réactions enzymatiques se produisent trop lentement.