Fattori che influenzano l’attività enzimatica

Le reazioni biologiche sono caratterizzate da una elevata energia di attivazione e possono avvenire solo grazie agli enzimi che agiscono da catalizzatori biologici.

Essi sono costituiti prevalentemente da proteine e hanno la funzione di aumentare la velocità di una reazione agendo solo sull’aspetto cinetico della stessa in quanto ne abbassano l’energia di attivazione.

Gli enzimi sono dotati di elevata specificità ovvero catalizzano solo una determinata reazione secondo il modello chiave-serratura secondo il quale l’enzima ed il substrato possiedono una forma esattamente complementare che ne permette un incastro perfetto.

Gli enzimi sono dotati di un sito attivo che si lega al substrato quindi, in generale, affinché avvenga la catalisi enzimatica è necessario che enzima e substrato collidano secondo un determinato orientamento.

Vari sono i fattori che influenzano l’attività enzimatica, accelerandola, rallentandola o addirittura inibendola.

Temperatura

Un aumento di temperatura comporta un aumento dell’energia cinetica delle molecole il che determina una loro maggiore velocità e una maggiore probabilità di collisione.

Poiché gli enzimi catalizzano le reazioni grazie alla collisione con il substrato un aumento di temperatura comporta un aumento della velocità della reazione con formazione di maggiori quantità di prodotto.

Tuttavia, l’aumento della temperatura comporta un aumento dell’energia vibrazionale delle molecole, che comporta una tensione dei legami all’interno di esse fino alla possibile rottura dei legami intermolecolari più deboli con conseguente deformazione del sito attivo.

Ciò comporta che il sito attivo assume una forma che non è più perfettamente complementare a quella del substrato e quindi è meno probabile che riesca a catalizzare la reazione. Ulteriori aumenti di temperatura comportano la denaturazione dell’enzima che non è quindi più in grado di catalizzare la reazione.

Un aumento di temperatura quindi comporta un aumento della velocità della reazione fino a una temperatura ottimale per ciascun enzima alla quale la velocità presenta un massimo per poi decrescere.

effetto della temperatura

La temperatura ottimale per la maggior parte degli enzimi è compresa tra i 40 e 45°C sebbene vi siano enzimi attivi anche a temperature maggiori.

pH

Le condizioni di pH influenzano l’attività enzimatica e ciascun enzima ha un pH ottimale a cui la velocità di reazione è massima

pH ed enzimi

La maggior parte degli enzimi mostra un’attività ottimale a valori di pH compresi tra 6 e 8.  Vi sono, tuttavia, eccezioni come nel caso della pepsina che ha un pH ottimale a valori di pH compresi tra 1 e 2, la fosfatasi acida che ha un pH ottimale a valori di pH compresi tra 4 e 5 e la fosfatasi alcalina che ha un pH ottimale a valori di pH compresi tra 10 e 11.

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Author: Chimicamo

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