Les enzymes sont des protéines qui n'exercent leurs fonctions que lorsque leurs formes tridimensionnelles sont intactes. Par conséquent, la compréhension de la structure des enzymes aidera à clarifier les façons dont l'activité enzymatique peut être inhibée. Les changements de température drastiques, tels que la fusion ou la congélation, peuvent modifier la forme et l'activité des enzymes. Les modifications du pH ou du niveau d'acidité de l'environnement de l'enzyme peuvent également modifier l'activité enzymatique.

Rester en forme

Les enzymes sont des protéines, ce qui signifie qu'elles ont une structure tridimensionnelle spécifique qui définit leur activité catalytique. La structure primaire d'une protéine est sa séquence d'acides aminés. La structure secondaire des protéines est la liaison hydrogène qui se produit le long du squelette de la séquence d'acides aminés. La structure tertiaire d'une protéine, d'où provient l'activité d'une enzyme, est maintenue par les interactions intramoléculaires (au sein d'une molécule) des chaînes latérales des acides aminés. Les interactions qui maintiennent la structure tertiaire d'une enzyme sont influencées par la température et le pH.

Fusion

Les enzymes sont constituées de chaînes d'acides aminés, constituées d'atomes. Les atomes et les molécules vibrent naturellement, mais une trop grande vibration provoque le déploiement des enzymes. Un type de changement de température qui inhibe l'activité enzymatique est le chauffage. L'augmentation de la température fait vibrer les molécules plus rapidement. Mais quand la température augmente trop, l'enzyme se déploie. Ce dépliage, appelé dénaturation, fait perdre à l'enzyme sa forme tridimensionnelle et donc son activité. La plupart des enzymes animales ne sont pas fonctionnelles au-dessus de 40 degrés Celsius.

Le deuxième type de changement de température qui affecte l'activité enzymatique est le refroidissement ou la congélation. Tout comme l'augmentation de la température fait vibrer les molécules plus rapidement, l'abaissement de la température ralentit les vibrations. Lorsque les atomes dans les enzymes ralentissent trop, ou s'ils gèlent, l'enzyme ne peut pas remplir sa fonction. Les enzymes ne sont pas des machines rigides, même si elles ont une structure physique. Les atomes dans les enzymes, comme les autres protéines, vibrent normalement. Ils ont besoin de cette flexibilité pour remplir leur fonction, et la congélation les empêche de bouger du tout. En dehors des changements de température, une altération de l'acidité ou du pH de l'environnement de l'enzyme va se produire. inhiber l'activité enzymatique. L'un des types d'interactions qui maintiennent la structure tertiaire d'une enzyme est les interactions ioniques entre les chaînes latérales d'acides aminés. Un groupe amine chargé positivement est neutralisé lorsqu'il interagit avec un groupe acide chargé négativement. Un changement de pH, qui est un changement dans la quantité de protons, peut changer les charges de ces deux groupes, les rendant non-attirés les uns aux autres. Il convient de noter que chaque enzyme fonctionne dans une gamme de pH spécifique, certains aiment les environnements très acides, d'autres très alcalins, ou les environnements de base.