Enzimas são proteínas que só desempenham suas funções quando suas formas tridimensionais estão intactas. Portanto, entender a estrutura das enzimas ajudará a esclarecer as maneiras pelas quais a atividade enzimática pode ser inibida. Mudanças drásticas de temperatura, como fusão ou congelamento, podem alterar a forma e a atividade das enzimas. Alterações no pH, ou nível de acidez, do ambiente da enzima também podem alterar a atividade das enzimas.

Stay In Shape

As enzimas são proteínas, ou seja, possuem uma estrutura tridimensional específica que define sua atividade catalítica. A estrutura primária de uma proteína é a sua sequência de aminoácidos. A estrutura secundária das proteínas é a ligação de hidrogênio que ocorre ao longo da cadeia principal da seqüência de aminoácidos. A estrutura terciária de uma proteína, de onde vem a atividade de uma enzima, é mantida no lugar pelas interações intra-moleculares (dentro de uma molécula) das cadeias laterais dos aminoácidos. As interações que mantêm a estrutura terciária de uma enzima são afetadas pela temperatura e pH.

Derretendo

Enzimas são feitas de cadeias de aminoácidos, que são feitos de átomos. Átomos e moléculas vibram naturalmente, mas muita vibração faz com que as enzimas se desenvolvam. Um tipo de mudança de temperatura que inibe a atividade da enzima é o aquecimento. Aumentar a temperatura faz com que as moléculas vibrem mais rápido. Mas quando a temperatura aumenta demais, a enzima se desdobra. Esse desdobramento, chamado desnaturação, faz com que a enzima perca sua forma tridimensional e, portanto, sua atividade. A maioria das enzimas animais não é funcional acima de 40 graus Celsius.

Congelamento

O segundo tipo de mudança de temperatura que afeta a atividade da enzima é o resfriamento ou o congelamento. Assim como o aumento da temperatura faz as moléculas vibrarem mais rápido, a diminuição da temperatura diminui as vibrações. Quando os átomos nas enzimas diminuem muito, ou se congelam, a enzima não pode executar sua função. Enzimas não são máquinas rígidas, mesmo que tenham uma estrutura física. Os átomos nas enzimas, como outras proteínas, normalmente vibram. Eles precisam dessa flexibilidade para realizar sua função, e o congelamento impede que eles se movam.

pH

Além das mudanças de temperatura, uma alteração na acidez ou no pH do ambiente da enzima inibir a atividade da enzima. Um dos tipos de interação que mantém a estrutura terciária de uma enzima é a interação iônica entre as cadeias laterais de aminoácidos. Um grupo amina carregado positivamente é neutralizado quando interage com um grupo ácido negativamente carregado. Uma alteração no pH, que é uma alteração na quantidade de prótons, pode alterar as cargas desses dois grupos, tornando-os não atraídos um pelo outro. Deve-se notar que cada enzima funciona dentro de uma faixa específica de pH, alguns gostando de ambientes muito ácidos, outros muito alcalinos ou ambientes básicos.