La température joue un rôle important en biologie comme moyen de réguler les réactions. L'activité enzymatique augmente à mesure que la température augmente, et à son tour augmente la vitesse de la réaction. Cela signifie également que l'activité diminue à des températures plus froides. Toutes les enzymes ont une gamme de températures lorsqu'elles sont actives, mais il y a certaines températures où elles fonctionnent de manière optimale.
Qu'est-ce qu'une enzyme?
Les enzymes sont des protéines qui agissent comme des catalyseurs dans une réaction biochimique pour augmenter la vitesse de réaction sans être utilisé dans la réaction. Des milliers de types d'enzymes sont à l'œuvre dans votre corps pour effectuer des fonctions vitales telles que la digestion et la production d'énergie. Les réactions biologiques et chimiques peuvent se produire très lentement et les organismes vivants utilisent des enzymes pour augmenter les taux de réaction à une vitesse plus favorable. Les enzymes ont plusieurs régions qui peuvent être activées par des co-facteurs pour les activer et les désactiver. Les co-facteurs sont généralement des vitamines consommées par diverses sources alimentaires et ouvrent le site actif de l'enzyme. Les sites actifs sont les endroits où les réactions ont lieu sur une enzyme et ne peuvent agir que sur un substrat, qui peut être d'autres protéines ou sucres. Une bonne façon de penser à cela est un modèle de verrouillage et de clé. Une seule clé peut ouvrir une serrure correctement. De même, une seule enzyme peut se fixer à un substrat et accélérer la réaction.
Types d'enzymes
Votre corps contient environ 3 000 enzymes uniques, chacune accélérant la réaction pour un produit protéique spécifique. Les enzymes peuvent faire fonctionner vos cellules cérébrales plus rapidement et aider à produire de l'énergie pour déplacer vos muscles. Ils jouent également un rôle important dans le système digestif, notamment les amylases qui décomposent le sucre, les protéases qui décomposent les protéines et les lipases qui décomposent les graisses. Toutes les enzymes travaillent au contact, donc quand l'une de ces enzymes entre en contact avec le bon substrat, elle commence à fonctionner immédiatement.
Température vs réactivité enzymatique
Les collisions entre toutes les molécules augmentent à mesure que la température augmente. Cela est dû à l'augmentation de la vitesse et de l'énergie cinétique qui suit l'augmentation de la température. Avec des vitesses plus rapides, il y aura moins de temps entre les collisions. Il en résulte que plus de molécules atteignent l'énergie d'activation, ce qui augmente la vitesse des réactions. Étant donné que les molécules se déplacent également plus rapidement, les collisions entre les enzymes et les substrats augmentent également.
Température optimale
Chaque enzyme a une température dans laquelle elle fonctionne de manière optimale, qui chez l'homme est d'environ 98,6 degrés Fahrenheit, 37 degrés Celsius - la température corporelle normale pour l'homme. Cependant, certaines enzymes fonctionnent très bien à des températures plus basses comme 39 degrés Fahrenheit, 4 degrés Celsius, et certaines fonctionnent très bien à des températures plus élevées. Par exemple, les animaux de l'Arctique ont des enzymes adaptées pour avoir des températures optimales plus basses tandis que les animaux dans les climats désertiques ont des enzymes adaptées pour des températures plus élevées. Alors que des températures plus élevées augmentent l'activité des enzymes et la vitesse des réactions, les enzymes sont toujours des protéines et, comme pour toutes les protéines, des températures supérieures à 104 degrés Fahrenheit, 40 degrés Celsius, commenceront à les décomposer. Ainsi, les deux extrémités de la plage d'activité d'une enzyme sont déterminées par la température qui démarre l'activité et la température qui commence à décomposer la protéine.
