Enzimler ve sıcaklık, bazı, gerekli reaksiyonların, enzim olmadan meydana gelenden daha hızlı gerçekleşmesini sağlamak için birlikte çalışabilir. Sıcaklık arttıkça, enzimler ve substratlar - bir enzim reaksiyonunda reaktantlara verilen ad - daha sık çarpışır, böylece enzimler reaksiyonları katalize etmek için daha fazla fırsat bulur. Bu fenomen optimum sıcaklığa ulaşılana kadar artar. Sıcaklığın daha da artması enzimleri denatüre ve reaksiyonları katalize etmede işe yaramaz hale getirecektir. Düşük bir sıcaklıkta, reaksiyonların gerçekleşmesi için yeterli enerji yoktur ve enzimler işlerini yapamaz.
Bir reaksiyonun gerçekleşmesi için, reaktiflerin bağları koparmaları ve yenilerini yaratmaları için yeterli enerjiyle çarpışması gerekir. Buna aktivasyon enerjisi denir . Bir enzim, bir reaksiyonun gerçekleşmesi için gereken aktivasyon enerjisi miktarını azaltırken, yine de belirli bir miktarda enerjiye ihtiyaç vardır. Kinetik enerji, bir molekülün hareketi nedeniyle sahip olduğu enerji, sıcaklık arttıkça artabilir. Bu, enzimler ve sıcaklık arasında bir bağlantı olmasının ana nedenlerinden biridir.
Sıcaklık arttıkça, enzimler ve substratlar daha da çarpışır ve etkileşime girer. Bu, sıcaklık arttıkça bir enzim reaksiyonunun daha hızlı gerçekleştiği anlamına gelir. Aslında, enzimlerin aktivitesindeki artış ve sıcaklık artışı neredeyse doğrusal bir korelasyona sahiptir. Bu fenomen, enzim için optimum sıcaklığa ulaşılana kadar devam eder. Bu sıcaklıkta, enzim reaksiyonu olabildiğince çabuk ilerliyor.
Enzimlerin çoğu, optimum sıcaklıklarını 32 ila 104 ° F (0 ila 40 ° C) arasındadır. Sıcaklık optimum seviyenin üzerine çıkınca, enzimler denatüre olmaya başladığından enzimler ve sıcaklık arasındaki bağlantı değişir - enzimi formda tutan bağlar kopmaya başlar. Bu olduğunda, substratların kullandığı aktivasyon siteleri artık doğru biçimde mevcut değildir ve substratlar bunlara sığamaz. Enzimlerin optimal sıcaklıklardan daha yüksek hayatta kalabilmesi mümkündür, ancak bu yalnızca kısa bir süre bu yüksek sıcaklığa maruz kalmaları durumunda meydana gelir.
Enzimler ve sıcaklık arasında bir bağlantı düşük sıcaklıklara gelince de mevcuttur. Düşük sıcaklıklarda, substratlar ve enzimler çok kinetik enerjiye sahip değildir. Çarpışsalar bile, reaksiyonun gerçekleşmesi için yeterli enerji olmayabilir. Dolayısıyla, nispeten düşük bir sıcaklıkta, enzimler işlerini yapamazlar. Bu, insan vücudunun belirli bir sıcaklıkta tutmak için çaba göstermesinin nedenlerinden biridir: çok sıcak ve enzimler dahil, proteinler; çok soğuk ve enzim reaksiyonları çok yavaş gerçekleşiyor.
