Qual é a conexão entre enzimas e temperatura?
As enzimas e a temperatura podem trabalhar juntas para permitir que certas reações necessárias ocorram mais rapidamente do que ocorreriam sem a presença de enzimas. À medida que a temperatura aumenta, as enzimas e os substratos - o nome dado aos reagentes em uma reação enzimática - colidem com mais frequência, para que as enzimas tenham mais oportunidade de catalisar reações. Esse fenômeno aumenta até que a temperatura ideal seja atingida. Um aumento adicional da temperatura desnaturará as enzimas e as tornará inúteis para reações catalisadoras. A baixa temperatura, não há energia suficiente para que as reações ocorram e as enzimas não são capazes de fazer seu trabalho.
Para que uma reação ocorra, os reagentes devem colidir com energia suficiente para romper os vínculos e criar novos. Isso é chamado de energia de ativação. Enquanto uma enzima reduz a quantidade de energia de ativação necessária para a reação, ainda é necessária uma certa quantidade de energia. A energia cinética, a energia que uma molécula possui por causa de seu movimento, pode aumentar com o aumento da temperatura. Esta é uma das principais razões pelas quais existe uma conexão entre enzimas e temperatura.
À medida que a temperatura aumenta, as enzimas e os substratos colidem e interagem cada vez mais. Isso significa que, à medida que a temperatura aumenta, uma reação enzimática ocorre mais rapidamente. De fato, o aumento da atividade das enzimas e o aumento da temperatura têm uma correlação quase linear. Esse fenômeno continua até que a temperatura ideal seja atingida para a enzima. A essa temperatura, a reação enzimática está ocorrendo o mais rápido possível.
A maioria das enzimas tem sua temperatura ideal em algum lugar entre 0 a 40 ° C (32 a 104 ° F). Quando a temperatura sobe além do ideal, a conexão entre enzimas e temperatura muda porque as enzimas começam a desnaturar - as ligações que mantêm a enzima em forma começam a se romper. Quando isso acontece, os sites de ativação que os substratos usam não existem mais na forma correta e os substratos não podem se encaixar neles. É possível que as enzimas sobrevivam a temperaturas mais altas do que as ideais, mas isso geralmente acontece apenas se forem expostas a essa temperatura mais alta por um curto período.
Uma conexão entre enzimas e temperatura também existe quando se trata de temperaturas mais baixas. Com baixas temperaturas, os substratos e enzimas não possuem muita energia cinética. Mesmo que colidam, pode não haver energia suficiente para que a reação ocorra. Assim, a uma temperatura relativamente baixa, as enzimas não são capazes de fazer seu trabalho. Esta é uma das razões pelas quais o corpo humano se esforça para manter uma certa temperatura: quente demais e proteínas, incluindo enzimas, desnaturação; reações muito frias e enzimas ocorrem muito lentamente.