Las enzimas son catalizadores biológicos. Es decir, son proteínas producidas en organismos vivos que ayudan a las reacciones químicas. Sin enzimas, las reacciones químicas en tu cuerpo no avanzarían lo suficientemente rápido como para mantenerte con vida. Cada enzima tiene condiciones de funcionamiento óptimas: el entorno que les permite trabajar con la máxima eficacia. Uno de los parámetros ambientales más importantes que influye en la actividad de la enzima es el pH, con cada enzima que tiene un valor óptimo único.
Activation Energy
Las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación de una reacción química. Puede pensar en una reacción química como algo así como poner un puff en un balde, excepto que hay una pared de 10 pies entre el puff y el balde. Puedes trepar por la pared y poner el puff en el cubo, pero si tuvieras la ayuda de una enzima, la pared tendría solo 2 pies de alto en lugar de 10 o 100 o 1000. El resultado final es el mismo sin importar qué tan alto la pared sí lo está, pero podrás poner muchas más bolsas de frijoles en cubos si la pared está baja. Lo mismo con las enzimas: el producto químico final es el mismo con o sin una enzima, pero muchas más reacciones sucederán si la enzima está allí.
pH
Pensamos en el pH como una medida de acidez, que es. El vinagre es ligeramente ácido, por lo que tiene un pH de aproximadamente 4, mientras que el bicarbonato de sodio es básico y tiene un pH de aproximadamente 8. Una solución neutra, ni ácida ni básica, tiene un pH de 7.
A nivel molecular, el pH puede ser ligeramente diferente. Un pH bajo significa que hay muchos protones adicionales en una solución, mientras que un pH alto significa que hay muchos iones de hidróxido: oxígeno e hidrógeno juntos. A un pH bajo, las cargas positivas de los protones en la solución serán atraídas a las regiones con carga negativa, y se prenderán. A pH alto, los iones OH, que son negativos, buscarán carga positiva y se adherirán.
Enzimas
Las enzimas son proteínas complicadas que unen los átomos o moléculas componentes de la manera correcta. para bajar la energía de activación. Pueden hacer esto debido a la forma en que están formados. La forma de una proteína depende en parte de la atracción electrostática entre sus diferentes partes. Por ejemplo, algunas partes tienen una carga ligeramente negativa y algunas ligeramente positivas, por lo que esas regiones de la proteína se combinan entre sí.
En soluciones de pH bajo, las cargas positivas adicionales se conectan a las regiones negativas de las proteínas . En soluciones de pH alto, las cargas negativas adicionales se adhieren a las regiones positivas de una proteína. Cuando se prenden, la atracción electrostática se elimina y la proteína cambia de forma. Debido a que la actividad de una enzima depende de su forma, se ralentizará y luego dejará de funcionar cuando el pH sea demasiado bajo o demasiado alto.
Actividad enzimática frente al pH
Diferentes enzimas funcionan en regiones con distinto pH Las enzimas del estómago, por ejemplo, funcionan mejor a un pH bajo de aproximadamente 2. Sin embargo, independientemente del valor específico del pH donde la enzima funciona mejor, la actividad de la enzima es baja al pH más bajo y aumenta hasta un valor máximo de pH óptimo. La velocidad de reacción luego disminuye a medida que aumenta el pH. Dentro de un rango estrecho alrededor del óptimo, la enzima puede recuperar su actividad si el pH vuelve a ser óptimo. Pero fuera de ese rango, la forma de la enzima estará tan distorsionada que no podrá volver a la normalidad.
