Temperatura óptima para la actividad enzimática: definición y descripción general

Publicado el 12 septiembre, 2020

Enzimas y catalasa

Conozca al Sr. Corsini. Es profesor de ciencias y uno de los aspectos más destacados de su año es la enseñanza de un curso acelerado de biología en una escuela secundaria local. Sus estudiantes aprenden rápidamente y juntos cubren una gran cantidad de temas que incluyen células, genética y evolución. A principios de año pasamos una cantidad considerable de tiempo trabajando en laboratorios. Aunque los laboratorios varían en naturaleza, uno de los favoritos de Corsini se centra en las enzimas.

Las enzimas son proteínas especializadas que aceleran la velocidad de las reacciones químicas. Cuando se trabaja con enzimas en el laboratorio, la clase del Sr. Corsini usa un tipo de enzima llamada catalasa. La catalasa es una enzima que se encuentra comúnmente en casi todos los organismos vivos. Una de las cosas más interesantes que hace la catalasa es descomponer el peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno.

Esta reacción es claramente visible para el Sr. Corsini y sus estudiantes cuando mezclan la enzima y la catalasa dentro de un tubo de ensayo. El peróxido de hidrógeno burbujea cuando entra en contacto con la catalasa. Las burbujas son oxígeno que se libera y el líquido transparente que queda es agua. Como se puede ver en esta imagen, el color rojo que ves es el hígado, que contenía la enzima catalasa.


Catalasa reaccionando en el laboratorio
Catalasa reaccionando en el laboratorio

El propósito de mezclar la enzima y la catalasa dentro de un tubo de ensayo no fue solo para ver cómo la reacción hace burbujas, aunque esa parte es bastante buena. Más bien para probar cómo la temperatura influye en la función enzimática. Para probar esto, el Sr. Corsini generalmente divide a sus estudiantes en diferentes grupos. Luego, cada grupo monitorea la velocidad de reacción a una temperatura diferente. La velocidad de reacción se refiere a la rapidez con que ocurre una reacción.

Enzimas y desnaturalizantes

Cuando los estudiantes prueban la reacción de la catalasa en condiciones más frías, avanza mucho más lentamente que a temperatura ambiente. Esto indica que las temperaturas más frías reducen la tasa de función de la enzima. Por el contrario, los estudiantes que calientan la enzima encuentran que la reacción ocurre mucho más rápidamente que a temperatura ambiente. Esto indica que el aumento de la temperatura aumenta la tasa de función enzimática.

Sin embargo, esto solo es cierto hasta cierto punto. Los estudiantes que hierven su enzima descubren que deja de funcionar porque la enzima se ha desnaturalizado por completo . La desnaturalización de una enzima la destruye y deja de funcionar. Todos estos hechos se pueden mostrar en forma de gráfico, como se puede ver aquí:


Función de temperatura y enzima
Función enzimática

Lo que vemos aquí es que las enzimas funcionan más rápidamente a medida que aumentan las temperaturas, pero calentarlas demasiado la desnaturaliza. Todas las enzimas tienen una temperatura óptima. En el gráfico de ejemplo, la temperatura es de alrededor de 40 grados C, pero variará para diferentes enzimas.

Por ejemplo, en peces de agua fría, como la trucha, la temperatura óptima de la enzima es mucho más baja. Por otro lado, en las bacterias que viven dentro de las aguas termales, la temperatura óptima es mucho más alta. Lo importante a recordar es que, independientemente de la temperatura óptima, todas las enzimas siguen el mismo patrón básico que se muestra en el gráfico. La función de la enzima aumenta con las temperaturas cálidas, a menos que se caliente demasiado, entonces la función cesa.

Resumen de la lección

Muchas de las reacciones que ocurren dentro de su cuerpo proceden de enzimas. Las enzimas son proteínas especializadas que aceleran la velocidad de las reacciones químicas. Un ejemplo de una de estas enzimas es la catalasa. La catalasa es una enzima que se encuentra comúnmente en los organismos vivos. A medida que aumenta la temperatura de una enzima, aumentará su velocidad de reacción. La velocidad de reacción se refiere a la rapidez con la que funciona una enzima. Esto continuará hasta que la enzima se caliente demasiado, lo que hace que se desnaturalice . Desnaturalizar una enzima significa destruirla.

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