Wat is het verband tussen enzymen en temperatuur?
Enzymen en temperatuur kunnen samenwerken om bepaalde, noodzakelijke reacties sneller te laten plaatsvinden dan zonder de aanwezigheid van enzymen. Naarmate de temperatuur toeneemt, botsen de enzymen en substraten - de naam die wordt gegeven aan reactanten in een enzymreactie - vaker in botsen, zodat de enzymen meer gelegenheid hebben om reacties te katalyseren. Dit fenomeen neemt toe totdat de optimale temperatuur wordt bereikt. Verdere temperatuurstijging zal enzymen denatureren en ze nutteloos maken voor katalyserende reacties. Bij een lage temperatuur is er niet genoeg energie voor reacties om te kunnen plaatsvinden, en de enzymen kunnen hun werk niet doen.
Voor een reactie moeten reactanten botsen met voldoende energie om bindingen te verbreken en nieuwe te creëren. Dit wordt de activeringsenergie genoemd. Terwijl een enzym de hoeveelheid activeringsenergie vermindert die nodig is om een reactie te laten plaatsvinden, is nog steeds een bepaalde hoeveelheid energie nodig. Kinetische energie, de energie een molecuul hzoals vanwege de beweging, kan toenemen met de toename van de temperatuur. Dit is een van de belangrijkste redenen waarom er een verband bestaat tussen enzymen en temperatuur.
Naarmate de temperatuur toeneemt, botsen de enzymen en substraten meer en meer op elkaar. Dit betekent dat naarmate de temperatuur toeneemt, een enzymreactie sneller optreedt. In feite heeft de toename van de activiteit van de enzymen en de temperatuurstijging een bijna lineaire correlatie. Dit fenomeen gaat door totdat de optimale temperatuur wordt bereikt voor het enzym. Bij deze temperatuur verloopt de enzymreactie zo snel mogelijk.
De meeste enzymen hebben hun optimale temperatuur ergens tussen 32 en 104 ° F (0 tot 40 ° C). Zodra de temperatuur boven optimaal stijgt, beginnen de verbinding tussen enzymen en temperatuurveranderingen omdat enzymen beginnen te denatureren - de bindingen die het enzym in vorm houden, beginnen te breken. Als dit haaltEns, de activeringssites die de substraten gebruiken, bestaan niet langer in de juiste vorm, en substraten kunnen er niet in passen. Het is mogelijk dat enzymen hoger overleven dan optimale temperaturen, maar dit gebeurt meestal alleen als ze gedurende een korte periode aan deze hogere temperatuur worden blootgesteld.
Een verband tussen enzymen en temperatuur bestaat ook als het gaat om lagere temperaturen. Bij lage temperaturen hebben de substraten en enzymen niet veel kinetische energie. Zelfs als ze botsen, is er misschien niet genoeg energie voor de reactie. Dus bij een relatief lage temperatuur kunnen enzymen hun werk niet doen. Dit is een van de redenen waarom het menselijk lichaam ernaar streeft om binnen een bepaalde temperatuur te blijven: te warm en eiwitten, inclusief enzymen, denature; Te koud en enzymreacties vinden te langzaam plaats.