Quais são as duas maneiras de inibir a atividade enzimática?

As enzimas são proteínas que só desempenham suas funções quando suas formas tridimensionais estão intactas. Portanto, compreender a estrutura das enzimas ajudará a esclarecer as maneiras pelas quais a atividade enzimática pode ser inibida. Mudanças drásticas de temperatura, como derretimento ou congelamento, podem alterar a forma e a atividade das enzimas. Mudanças no pH ou nível de acidez dos arredores da enzima também podem alterar a atividade da enzima.

As enzimas são proteínas, o que significa que têm uma estrutura tridimensional específica que define sua atividade catalítica. A estrutura primária de uma proteína é sua sequência de aminoácidos. A estrutura secundária das proteínas é a ligação de hidrogênio que ocorre ao longo da espinha dorsal da sequência de aminoácidos. A estrutura terciária de uma proteína, que é de onde vem a atividade de uma enzima, é mantida no lugar pelas interações intramoleculares (dentro de uma molécula) das cadeias laterais de aminoácidos. As interações que mantêm a estrutura terciária de uma enzima são afetadas pela temperatura e pelo pH.

As enzimas são feitas de cadeias de aminoácidos, que são feitas de átomos. Átomos e moléculas vibram naturalmente, mas muita vibração faz com que as enzimas se desdobrem. Um tipo de mudança de temperatura que inibe a atividade enzimática é o aquecimento. O aumento da temperatura faz com que as moléculas vibrem mais rápido. Mas quando a temperatura aumenta muito, a enzima se desenvolve. Esse desdobramento, chamado desnaturação, faz com que a enzima perca sua forma tridimensional e, portanto, sua atividade. A maioria das enzimas animais não funciona acima de 40 graus Celsius.

O segundo tipo de mudança de temperatura que afeta a atividade enzimática é o resfriamento ou congelamento. Assim como aumentar a temperatura faz as moléculas vibrarem mais rápido, diminuir a temperatura diminui as vibrações. Quando os átomos das enzimas ficam muito lentos ou se congelam, a enzima não consegue realizar sua função. As enzimas não são máquinas rígidas, embora tenham uma estrutura física. Os átomos das enzimas, como outras proteínas, normalmente vibram. Eles precisam dessa flexibilidade para executar sua função, e o congelamento os impede de se mover.

Além das mudanças de temperatura, uma alteração na acidez, ou pH, do ambiente da enzima inibirá a atividade da enzima. Um dos tipos de interações que mantêm a estrutura terciária de uma enzima unida são as interações iônicas entre as cadeias laterais de aminoácidos. Um grupo amina carregado positivamente é neutralizado quando interage com um grupo ácido carregado negativamente. Uma mudança no pH, que é uma mudança na quantidade de prótons, pode alterar as cargas desses dois grupos, tornando-os não atraídos um pelo outro. Deve-se notar que cada enzima funciona dentro de uma faixa específica de pH, algumas gostando de ambientes muito ácidos, outras de ambientes muito alcalinos ou básicos.