Cuando se trata de reacciones químicas, las enzimas son actores clave. Estas proteínas especializadas impulsan reacciones y controlan la rapidez con que proceden. Algunas condiciones como el pH afectan la forma de la enzima y determinan qué tan bien funciona la enzima.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Las elaboradas estructuras químicas llamadas enzimas controlan la gran mayoría de las reacciones químicas dentro de los seres vivos. Como tal, las enzimas tienen una increíble diversidad en forma y función. Cada enzima individual tiene un pH óptimo específico. Fuera de su rango de pH ideal, las enzimas pueden ralentizarse o dejar de funcionar por completo.
¿Qué es una enzima?
Las enzimas son una clase de proteínas. Esto significa que las cadenas de aminoácidos forman sus estructuras básicas. Dependiendo de la enzima específica, los diversos aminoácidos interactúan entre sí y el entorno circundante, incluido el pH, que hace que las cadenas se doblen o se enrollen en un complejo estructuras. Estas estructuras aceleran las reacciones químicas al agarrar los químicos y juntarlos o separarlos. Los seres vivos utilizan estas enzimas para controlar la velocidad de las reacciones químicas. Dado que las enzimas están hechas de aminoácidos, los cambios en el pH alteran la forma en que se comportan estos componentes básicos.
Efectos químicos del pH
La escala de pH mide qué tan ácida o básica es una muestra, que a su vez describe la cantidad de hidrógeno o hidróxido iónico que hay en una muestra. Los cambios en el pH hacen que los átomos y moléculas de los componentes de los aminoácidos se ionicen. Esto puede hacer que una enzima cambie de forma. Estas formas determinan la función, por lo que cambiar la forma puede afectar la función de la enzima, evitando que acelere las reacciones químicas.
Cambios en el rendimiento de las enzimas
Todas las enzimas tienen un pH ideal en el que la enzima funcionará lo más rápido posible, asumiendo que otras condiciones también son ideales y se basan en su función específica. Por ejemplo, una enzima que trabaja en el ambiente ácido del estómago humano tendrá un pH ideal más bajo que una enzima que trabaja en el ambiente más o menos neutro de la sangre humana. Cuando el pH se desvía de las condiciones ideales, la actividad de la enzima se ralentizará y luego se detendrá, dependiendo de cuánto las condiciones deformen la enzima. Dependiendo de la enzima y de cuán extremo sea el cambio de pH, estos cambios pueden "romper" permanentemente la enzima o la enzima puede volver a la normalidad una vez que las condiciones regresen al rango ideal de la enzima.
Otros factores que afectan a las enzimas
Además del pH, varios otros factores pueden tener un efecto similar sobre las enzimas. La temperatura tiene un efecto similar en la estructura de las enzimas, y cada enzima tiene una temperatura ideal diferente. Además, la cantidad de sustrato, los productos químicos sobre los que actúa una enzima, tiene una gran influencia en la velocidad de reacción. Agregar más sustrato acelera la reacción hasta que llega a una meseta en la que la enzima no puede moverse más rápido. Algunas enzimas tienen inhibidores que bloquean sus acciones. Para algunas enzimas, los productos finales de las reacciones que fomentan en realidad desactivan la enzima. Esto se llama "retroalimentación" y ayuda a regular la cantidad de sustancia que crea una enzima.