Las enzimas son moléculas de proteínas que adquieren una forma particular que les permite acelerar las reacciones bioquímicas dentro del cuerpo, comportándose así como un catalizador. La velocidad a la que funciona una enzima depende en gran medida de una serie de variables clave, entre las que se incluyen la temperatura, el pH y la concentración.
La actividad enzimática tiene una fuerte relación con la temperatura. A medida que aumenta la temperatura, la actividad enzimática también aumenta porque aumenta el número de colisiones entre las moléculas que reaccionan y las enzimas. El aumento adicional de la temperatura conduce a un pico en la actividad enzimática. Para las enzimas humanas, esta temperatura máxima es de aproximadamente 98,6 grados Fahrenheit, que es la temperatura de nuestro cuerpo. Cualquier aumento adicional de temperatura conduce a una disminución de la actividad enzimática. Esto se debe a la desnaturalización de la proteína enzimática, que es la ruptura de los enlaces moleculares dentro de la proteína. Cuando esos enlaces se rompen, la forma de la enzima cambia y ya no funciona correctamente como catalizador.
La medida de la acidez o alcalinidad de una solución se denomina pH. Las enzimas han evolucionado para operar a valores de pH específicos y la desviación de este valor conducirá a una disminución de la actividad enzimática. Esto se debe a que un pH alto o bajo puede desnaturalizar las enzimas al igual que lo hacen las altas temperaturas. La mayoría de nuestros fluidos corporales tienen un pH neutro de aproximadamente 7,2, por lo tanto, las enzimas humanas tienen la mayor actividad a este pH.
Un sustrato es una molécula sobre la que opera una enzima. Dado que las enzimas solo pueden unirse a un único sustrato a la vez, su actividad depende de la concentración del sustrato. Un aumento inicial en la concentración de sustrato conducirá a un aumento en la actividad enzimática, ya que significa que se pueden emparejar más sustratos y enzimas. Un aumento adicional en la concentración de sustrato normalmente no aumentará la actividad porque las enzimas están saturadas con sustrato. En otras palabras, hay una línea en la que los sustratos deben esperar antes de llegar a una enzima.
La actividad enzimática también depende en gran medida de su propia concentración molecular. Dada una concentración de sustrato arbitrariamente grande a pH y temperatura constantes, cualquier aumento en la concentración de enzima conduce a un aumento en la actividad. Esto conduce a una relación lineal en la que la actividad enzimática es directamente proporcional a la concentración de la enzima.