Hva er forbindelsen mellom enzymer og temperatur?
Enzymer og temperatur kan fungere sammen for å la visse nødvendige reaksjoner skje raskere enn de ville gjort uten tilstedeværelse av enzymer. Når temperaturen øker, kolliderer enzymene og substratene - navnet gitt til reaktanter i en enzymreaksjon - oftere slik at enzymene har større mulighet til å katalysere reaksjoner. Dette fenomenet øker til den optimale temperaturen er nådd. Ytterligere temperaturøkning vil denaturere enzymer og gjøre dem ubrukelige for katalyserende reaksjoner. Ved lav temperatur er det ikke nok energi til at reaksjoner kan skje, og enzymene klarer ikke å utføre arbeidet sitt.
For at en reaksjon skal finne sted, må reaktanter kollidere med nok energi til at de kan bryte bindinger og skape nye. Dette kalles aktiveringsenergi. Mens et enzym reduserer mengden aktiveringsenergi som trengs for at en reaksjon skal finne sted, er det fortsatt nødvendig med en viss mengde energi. Kinetisk energi, energien et molekyl har på grunn av sin bevegelse, kan øke med økning av temperaturen. Dette er en av hovedårsakene til at det er en sammenheng mellom enzymer og temperatur.
Når temperaturen øker, kolliderer enzymene og underlagene og samvirker mer og mer. Dette betyr at når temperaturen øker, oppstår en enzymreaksjon raskere. Faktisk har økningen i aktiviteten til enzymene og temperaturøkningen en nesten lineær korrelasjon. Dette fenomenet fortsetter til en optimal temperatur oppnås for enzymet. Ved denne temperaturen går enzymreaksjonen så raskt den kan.
De fleste enzymer har sin optimale temperatur et sted mellom 0 til 40 ° C. Når temperaturen stiger utover optimal, endres forbindelsen mellom enzymer og temperatur fordi enzymer begynner å denaturere - bindingene som holder enzymet i form begynner å gå i stykker. Når dette skjer, eksisterer ikke lenger aktiveringsstedene som underlagene bruker i riktig form, og underlagene kan ikke passe inn i dem. Det er mulig for enzymer å overleve høyere enn optimale temperaturer, men dette skjer vanligvis bare hvis de blir utsatt for denne høyere temperaturen i en kort periode.
En sammenheng mellom enzymer og temperatur eksisterer også når det gjelder lavere temperaturer. Ved lave temperaturer har ikke underlagene og enzymene mye kinetisk energi. Selv om de kolliderer, kan det være at det ikke er nok energi til at reaksjonen finner sted. Således er enzymer ikke i stand til å utføre arbeidet sitt ved relativt lav temperatur. Dette er en av grunnene til at menneskekroppen prøver å holde seg innenfor en viss temperatur: for varmt og proteiner, inkludert enzymer, denatur; for kalde og enzymreaksjoner foregår for sakte.