La temperatura juega un papel importante en la biología como una forma de regular las reacciones. La actividad enzimática aumenta a medida que aumenta la temperatura y, a su vez, aumenta la velocidad de la reacción. Esto también significa que la actividad disminuye a temperaturas más frías. Todas las enzimas tienen un rango de temperaturas cuando están activas, pero hay ciertas temperaturas donde funcionan de manera óptima.
¿Qué es una enzima?
Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores en una reacción bioquímica para aumentar la velocidad de reacción sin agotarla en la reacción. Miles de tipos de enzimas funcionan en su cuerpo para llevar a cabo funciones vitales como la digestión y la producción de energía. Las reacciones biológicas y químicas pueden ocurrir muy lentamente y los organismos vivos usan enzimas para aumentar las velocidades de reacción hasta una velocidad más favorable. Las enzimas tienen múltiples regiones que pueden activarse mediante cofactores para activarlas y desactivarlas. Los cofactores son generalmente vitaminas que se consumen a través de diversas fuentes de alimentos y abren el sitio activo de la enzima. Los sitios activos son donde las reacciones tienen lugar en una enzima y solo pueden actuar sobre un sustrato, que puede ser otras proteínas o azúcares. Una buena forma de pensar sobre esto es un modelo de candado y llave. Solo una tecla puede abrir un candado correctamente. De manera similar, solo una enzima puede unirse a un sustrato y hacer que la reacción ocurra más rápido.
Tipos de enzimas
Su cuerpo contiene alrededor de 3.000 enzimas únicas, cada una acelerando la reacción de un producto proteico específico . Las enzimas pueden hacer que las células de su cerebro trabajen más rápido y ayudan a generar energía para mover los músculos. También juegan un papel importante en el sistema digestivo, incluidas las amilasas que descomponen el azúcar, las proteasas que descomponen las proteínas y las lipasas que descomponen la grasa. Todas las enzimas trabajan en contacto, por lo que cuando una de estas enzimas entra en contacto con el sustrato correcto, comienza a funcionar inmediatamente.
Temperatura frente a reactividad enzimática
Las colisiones entre todas las moléculas aumentan a medida que aumenta la temperatura aumenta Esto se debe al aumento de la velocidad y la energía cinética que sigue a los aumentos de temperatura. Con velocidades más rápidas, habrá menos tiempo entre colisiones. Esto resulta en más moléculas que alcanzan la energía de activación, lo que aumenta la velocidad de las reacciones. Dado que las moléculas también se mueven más rápido, las colisiones entre enzimas y sustratos también aumentan.
Temperatura óptima
Cada enzima tiene una temperatura en la que funciona de manera óptima, que en los humanos es de alrededor de 98.6 grados Fahrenheit, 37 grados Celsius - la temperatura corporal normal para los humanos. Sin embargo, algunas enzimas funcionan muy bien a temperaturas más bajas, como 39 grados Fahrenheit, 4 grados Celsius, y algunas funcionan muy bien a temperaturas más altas. Por ejemplo, los animales del Ártico tienen enzimas adaptadas para tener temperaturas óptimas más bajas, mientras que los animales en climas desérticos tienen enzimas adaptadas a temperaturas más altas. Si bien las temperaturas más altas sí aumentan la actividad de las enzimas y la tasa de reacciones, las enzimas siguen siendo proteínas y, como ocurre con todas las proteínas, las temperaturas superiores a 104 grados Fahrenheit, 40 grados centígrados, comenzarán a degradarlas. Entonces, los dos extremos del rango de actividad para una enzima están determinados por la temperatura que inicia la actividad y la temperatura que comienza a descomponer la proteína.
