8 FACTORS QUE AFECTEN L'ACTIVITAT ENZIMÀTICA - BIOLOGIA - 2025

Els factors que afecten l'activitat enzimàtica són aquells agents o condicions que poden modificar el funcionament dels enzims. Els enzims són una classe de proteïnes la funció és accelerar les reaccions bioquímiques. Aquestes biomolècules són essencials per a totes les formes de vida, plantes, fongs, bacteris, protistas i animals.

Els enzims són essencials en diverses reaccions importants per als organismes, com eliminar compostos tòxics, descompondre els aliments i generar energia.

Representació de l'enzim Polineuridina-Aldehid esterasa.

Així, els enzims són com màquines moleculars que faciliten les tasques de les cèl·lules i, en moltes ocasions el seu funcionament es veu afectat o afavorit sota certes condicions.

Llista de factors que afecten l'activitat enzimàtica

Concentració d'enzims

A mesura que augmenta la concentració d'enzims, la velocitat de la reacció augmenta de manera proporcional. No obstant això, això és així només fins a certa concentració, ja que en un moment determinat la velocitat es fa constant.

Aquesta propietat s'utilitza per a determinar les activitats dels enzims sèriques (de el sèrum sanguini) per al diagnòstic de malalties.

Concentració de substrat

A l'augmentar la concentració de substrat s'incrementa la velocitat de la reacció. Això es deu al fet que més molècules de substrat col·lisionaran amb les molècules d'enzim, de manera que es formarà el producte més ràpidament.

No obstant això, a l'superar certa concentració de substrat no hi haurà cap efecte sobre la velocitat de la reacció, ja que la enzims estarien saturats i funcionant a la seva màxima velocitat.

pH

Els canvis en la concentració d'ions hidrogen (pH) influeixen considerablement en l'activitat dels enzims. Com que aquests ions posseeixen càrrega, generen forces d'atracció i repulsió entre els enllaços d'hidrogen i iònics dels enzims. Aquesta interferència produeix canvis en la forma dels enzims, afectant així la seva activitat.

Cada enzim té un pH òptim en el qual la velocitat de reacció és màxima. Així, el pH òptim per a un enzim depèn d'on funciona normalment.

Per exemple, els enzims intestinals tenen un pH òptim d'aproximadament 7.5 (lleugerament bàsic). En contrast, els enzims a l'estómac tenen un pH òptim d'aproximadament 2 (molt àcid).

salinitat

La concentració de sals també afecta el potencial iònic i en conseqüència poden interferir en certs enllaços dels enzims, els quals poden formar part de el lloc actiu de la mateixa. En aquests casos, a l'igual que amb el pH, l'activitat enzimàtica es veurà afectada.

temperatura

A mesura que augmenta la temperatura augmenta l'activitat enzimàtica i, en conseqüència, la velocitat de la reacció. No obstant això, les temperatures molt altes desnaturalitzen els enzims, això vol dir que l'excés d'energia trenca els enllaços que mantenen la seva estructura fent que no funcionin de manera òptima.

Així, la velocitat de la reacció disminueix ràpidament a mesura que l'energia tèrmica desnaturalitza els enzims. Aquest efecte es pot observar de manera gràfica en un revolt en forma de campana, on es relaciona la velocitat de reacció amb la temperatura.

La temperatura a la qual es produeix la velocitat màxima de reacció s'anomena temperatura òptima de l'enzim, que s'observa en el punt més alt de la corba.

Aquest valor és diferent per a les diferents enzims. No obstant això, la majoria dels enzims en el cos humà tenen una temperatura òptima d'al voltant de 37.0 ° C.

En resum, a mesura que augmenta la temperatura, inicialment la velocitat de reacció augmentarà a causa de l'augment de l'energia cinètica. No obstant això, l'efecte de la ruptura de la unió serà cada vegada més gran, i la velocitat de reacció començarà a disminuir.

Concentració de l'producte

L'acumulació dels productes de reacció generalment disminueix la velocitat de l'enzim. En alguns enzims, els productes es combinen amb el seu lloc actiu formant un complex solt i, per tant, inhibint l'activitat de l'enzim.

En sistemes vius, aquest tipus d'inhibició generalment es prevé mitjançant una eliminació ràpida dels productes formats.

activadors enzimàtics

Algunes de les enzims requereixen la presència d'altres elements per a funcionar millor, aquests poden ser cations metàl·lics inorgànics com Mg ²⁺, Mn ²⁺, Zn ²⁺, Ca ²⁺, Co ²⁺, Cu ²⁺, Na ⁺, K ⁺, etc.

En rares ocasions, també es necessiten anions per a l'activitat enzimàtica, per exemple: l'anió clorur (CI-) per l'amilasa. Aquests petits ions s'anomenen cofactors enzimàtics.

També hi ha un altre grup d'elements que afavoreixen l'activitat dels enzims, anomenats coenzims. Les coenzims són molècules orgàniques que contenen carboni, com les vitamines que es troben en els aliments.

Un exemple seria la vitamina B12, que és el coenzim de la metionina sintasa, un enzim necessària per al metabolisme de les proteïnes en el cos.

inhibidors enzimàtics

Els inhibidors enzimàtics són substàncies que afecten negativament la funció dels enzims i, en conseqüència, alenteixen o en alguns casos, detenen la catàlisi.

Hi ha tres tipus comuns d'inhibició enzimàtica: competitiva, no competitiva i inhibició de l'substrat:

inhibidors competitius

Un inhibidor competitiu és un compost químic similar a un substrat que pot reaccionar amb el lloc actiu de l'enzim. Quan el lloc actiu d'un enzim s'ha unit a un inhibidor competitiu, el substrat no pot unir-se a l'enzim.

Inhibidors no competitius

Un inhibidor no competitiu també és un compost químic que s'uneix a un altre lloc de el lloc actiu d'un enzim, anomenat lloc al·lostèric. En conseqüència, l'enzim canvia de forma i ja no pot unir-se fàcilment al seu substrat, de manera que l'enzim no pot funcionar.

referències

1. Alters, S. (2000). Biology: Understanding Life (3rd ed.). Jones and Bartlett Learning.
2. Berg, J., Tymoczko, J., Gatto, G. & Strayer, L. (2015). Bioquímica (8th ed.). WH Freeman and Company.
3. Russell, P.; Wolfe, S.; Hertz, P.; Starr, C. & McMillan, B. (2007). Biology: The dynamic science (1st ed.). Thomson Brooks / Cole.
4. Seager, S.; Slabaugh, M & Hansen, M. (2016). Chemistry for Today: General, Organic, and Biochemistry (9th ed.). Cengage Learning.
5. Stoker, H. (2013). Organic and Biological Chemistry (6th ed.). Brooks / Cole Cengage Learning.
6. Voet, D., Voet, J. & Pratt, C. (2016). Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level (5th ed.). Wiley.