¿Cuáles son las dos formas de inhibir la actividad enzimática?

Las enzimas son proteínas que solo realizan sus funciones cuando sus formas tridimensionales están intactas. Por lo tanto, comprender la estructura de las enzimas ayudará a aclarar las formas en que se puede inhibir la actividad enzimática. Los cambios drásticos de temperatura, como el derretimiento o la congelación, pueden cambiar la forma y la actividad de las enzimas. Los cambios en el pH o el nivel de acidez del entorno de la enzima también pueden cambiar la actividad de la enzima.

Las enzimas son proteínas, lo que significa que tienen una estructura tridimensional específica que define su actividad catalítica. La estructura principal de una proteína es su secuencia de aminoácidos. La estructura secundaria de las proteínas es el enlace de hidrógeno que se produce a lo largo de la columna vertebral de la secuencia de aminoácidos. La estructura terciaria de una proteína, que es de donde proviene la actividad de una enzima, se mantiene en su lugar por las interacciones intramoleculares (dentro de una molécula) de las cadenas laterales de los aminoácidos. Las interacciones que mantienen la estructura terciaria de una enzima se ven afectadas por la temperatura y el pH.

Las enzimas están formadas por cadenas de aminoácidos, que están formadas por átomos. Los átomos y las moléculas vibran naturalmente, pero demasiada vibración hace que las enzimas se desarrollen. Un tipo de cambio de temperatura que inhibe la actividad enzimática es el calentamiento. El aumento de la temperatura hace que las moléculas vibren más rápido. Pero cuando la temperatura aumenta demasiado, la enzima se despliega. Este despliegue, llamado desnaturalización, hace que la enzima pierda su forma tridimensional y, por tanto, su actividad. La mayoría de las enzimas animales no funcionan por encima de los 40 grados centígrados.

El segundo tipo de cambio de temperatura que afecta la actividad enzimática es el enfriamiento o la congelación. Así como aumentar la temperatura hace que las moléculas vibren más rápido, bajar la temperatura ralentiza las vibraciones. Cuando los átomos de las enzimas se ralentizan demasiado o si se congelan, la enzima no puede realizar su función. Las enzimas no son máquinas rígidas, aunque tienen una estructura física. Los átomos de las enzimas, al igual que otras proteínas, normalmente vibran. Necesitan esta flexibilidad para realizar su función, y la congelación les impide moverse.

Aparte de los cambios de temperatura, una alteración en la acidez o pH del entorno de la enzima inhibirá la actividad de la enzima. Uno de los tipos de interacciones que mantienen unida la estructura terciaria de una enzima son las interacciones iónicas entre las cadenas laterales de aminoácidos. Un grupo amina cargado positivamente se neutraliza cuando interactúa con un grupo ácido cargado negativamente. Un cambio en el pH, que es un cambio en la cantidad de protones, puede cambiar las cargas de estos dos grupos, haciendo que no se atraigan entre sí. Cabe señalar que cada enzima funciona dentro de un rango de pH específico, a algunos les gustan los ambientes muy ácidos, a otros los ambientes muy alcalinos o básicos.