Enzimas são catalisadores biológicos. Ou seja, são proteínas produzidas em organismos vivos que ajudam nas reações químicas. Sem enzimas, as reações químicas em seu corpo não avançam o suficiente para mantê-lo vivo. Cada enzima tem ótimas condições de operação - o ambiente que lhes permite trabalhar com a máxima eficiência. Um dos parâmetros ambientais mais importantes que influenciam a atividade enzimática é o pH, com cada enzima tendo um valor ótimo único.

Energia de Ativação

Enzimas funcionam diminuindo a energia de ativação de uma reação química. Você pode pensar em uma reação química como algo como colocar um saco de feijão em um balde, exceto que há uma parede de 10 pés entre o saco de feijão e o balde. Você pode subir por cima do muro e colocar o saco de feijão no balde, mas se você tivesse a ajuda de uma enzima, a parede teria apenas dois metros de altura em vez de 10 ou 100 ou 1000. O resultado final é o mesmo, não importando quão alto a parede é, mas você poderá colocar muito mais pufes em baldes se a parede estiver baixa. O mesmo com enzimas: o produto químico final é o mesmo com ou sem uma enzima, mas muito mais reações acontecerão se a enzima estiver lá.

pH

Pensamos no pH como uma medida de acidez, o que é. O vinagre é ligeiramente ácido, então tem um pH de cerca de 4, enquanto o bicarbonato de sódio é básico e tem um pH de cerca de 8. Uma solução neutra - nem ácida nem básica - tem um pH de 7.

Em um nível molecular, o pH pode ser um pouco diferente. Um pH baixo significa que há muitos prótons extras em uma solução, enquanto um pH alto significa que há muitos íons de hidróxido - oxigênio e hidrogênio juntos. Em pH baixo, as cargas positivas dos prótons na solução serão atraídas para regiões com carga negativa, e elas se prenderão. Em pH alto, os íons OH, que são negativos, procurarão carga positiva e trancarem.

Enzimas

Enzimas são proteínas complicadas que unem átomos ou moléculas componentes da maneira correta. para diminuir a energia de ativação. Eles são capazes de fazer isso por causa de como eles são moldados. A forma de uma proteína depende em parte da atração eletrostática entre suas diferentes partes. Por exemplo, algumas partes têm uma carga levemente negativa e algumas ligeiramente positivas, de modo que essas regiões da proteína são dobradas uma na direção da outra.

Em soluções de baixo pH, as cargas positivas extras conectam-se a regiões negativas de proteínas. . Em soluções de pH alto, as cargas extras negativas se ligam às regiões positivas de uma proteína. Quando eles se agarram, a atração eletrostática é eliminada e a proteína muda de forma. Como a atividade de uma enzima depende da sua forma, ela diminui a velocidade e, eventualmente, pára de funcionar quando o pH fica muito baixo ou muito alto.

Atividade enzimática vs. pH

Diferentes enzimas funcionam em regiões com pH distinto. As enzimas do estômago, por exemplo, funcionam melhor em um pH baixo de cerca de 2. Mas, independentemente do valor específico do pH em que uma enzima funciona melhor, a atividade enzimática é baixa no pH mais baixo e aumenta até um máximo no valor ótimo de pH. A taxa de reação então diminui à medida que o pH aumenta. Dentro de uma faixa estreita em torno do ótimo, a enzima pode recuperar sua atividade se o pH retornar ao ótimo. Mas fora dessa faixa, a forma da enzima será tão distorcida que não poderá voltar ao normal.