Enzimele sunt proteine care își îndeplinesc funcțiile numai atunci când formele lor tridimensionale sunt intacte. Prin urmare, înțelegerea structurii enzimelor va ajuta la clarificarea modurilor în care activitatea enzimatică poate fi inhibată. Schimbările drastice de temperatură, cum ar fi topirea sau înghețarea, pot schimba forma și activitatea enzimelor. Modificările pH-ului sau nivelului de aciditate ale mediului înconjurător ale enzimei pot schimba și activitatea enzimei.
A te mentine in forma
Enzimele sunt proteine, adică au o structură tridimensională specifică care definește activitatea lor catalitică. Structura primară a unei proteine este secvența sa de aminoacizi. Structura secundară a proteinelor este legătura de hidrogen care are loc de-a lungul coloanei vertebrale a secvenței de aminoacizi. Structura terțiară a unei proteine, de unde provine activitatea unei enzime, este menținută pe loc de interacțiunile intra-moleculare (în cadrul unei molecule) ale lanțurilor laterale ale aminoacizilor. Interacțiunile care mențin structura terțiară a unei enzime sunt afectate de temperatură și pH.
Topire
Enzimele sunt formate din lanțuri de aminoacizi, care sunt formate din atomi. Atomii și moleculele vibrează în mod natural, dar o vibrație prea mare determină desfășurarea enzimelor. Un tip de schimbare a temperaturii care inhibă activitatea enzimei este încălzirea. Creșterea temperaturii face ca moleculele să vibreze mai repede. Dar când temperatura crește prea mult, enzima se desfășoară. Această desfășurare, denumită denaturare, face ca enzima să-și piardă forma tridimensională și astfel activitatea. Majoritatea enzimelor animale nu sunt funcționale peste 40 de grade Celsius.
Congelare
Al doilea tip de modificare a temperaturii care afectează activitatea enzimei este răcirea sau înghețarea. La fel cum creșterea temperaturii face ca moleculele să vibreze mai repede, scăderea temperaturii încetinește vibrațiile. Atunci când atomii din enzime încetinesc prea mult sau dacă îngheață, enzima nu își poate îndeplini funcția. Enzimele nu sunt mașini rigide, chiar dacă au o structură fizică. Atomii din enzime, ca și alte proteine, vibrează în mod normal. Au nevoie de această flexibilitate pentru a-și îndeplini funcția, iar înghețarea îi împiedică să se miște deloc.
pH
În afară de schimbările de temperatură, o modificare a acidității sau a pH-ului mediului enzimei va inhiba activitatea enzimei. Unul dintre tipurile de interacțiuni care mențin împreună structura terțiară a unei enzime este interacțiunile ionice între lanțurile laterale ale aminoacizilor. O grupare amină încărcată pozitiv este neutralizată atunci când interacționează cu o grupă acidă încărcată negativ. O modificare a pH-ului, care este o schimbare a cantității de protoni, poate schimba încărcăturile acestor două grupuri, făcându-le ne-atrase una de cealaltă. Trebuie remarcat faptul că fiecare enzimă funcționează într-un anumit interval de pH, unora le plac mediile foarte acide, altele medii foarte alcaline sau bazice.