Quel est l'effet de la température sur l'activité enzymatique ?

Plus la température est élevée, plus la vitesse de la réaction enzymatique augmente, à mesure qu'elle augmente, et de la chaleur est produite. Il a une température optimale où il fonctionne le mieux entre 37 et 40 C, mais après 40 C, l'enzyme se dénature et ne fonctionne plus correctement, en particulier chez les animaux.

Lorsque la température augmente, il y a des collisions plus énergétiques entre les enzymes au sein de la réaction. Le nombre de ceux-ci par minute augmentera également, ainsi que la chaleur des molécules.

De nombreuses expériences ont été réalisées dans des laboratoires du monde entier, testant les résultats des activités enzymatiques. Ils ont trouvé d'excellentes réponses, qui aident à prouver la biologie et le fonctionnement de notre corps ainsi que ceux des animaux et des plantes.

La plupart des réactions enzymatiques se font souvent en dessous de 40 C afin de leur donner une bonne efficacité et de ne pas les dénaturer. S'ils sont dénaturés, ils sont endommagés et ne s'emboîtent plus pour créer une réaction.

Les enzymes peuvent être stockées à 5 °C ou moins, bien que certaines d'entre elles perdent leur efficacité si elles deviennent trop froides. C'est pourquoi les humains et la plupart des animaux ne peuvent pas avoir trop froid ou trop chaud, au-dessus de 40 ° C, car cela dénaturera de nombreuses enzymes dans le corps et arrêtera donc ses fonctions.

Cela conduira à une maladie grave et même à la mort. Il est important de maintenir le corps à une température optimale d'environ 37 °C pour qu'il fonctionne au mieux et qu'il reste en forme et en bonne santé.

La température peut affecter de nombreux facteurs différents, son effet sur l'activité enzymatique est donc très complexe. Elle affecte les vitesses des molécules, l'énergie d'activation de la réaction catalytique et la stabilité thermique de l'enzyme et du substrat.

À basse température (disons à environ 0 centigrade), la vitesse de réaction enzymatique est très lente. Les molécules ont une faible énergie cinétique et les collisions entre elles sont moins fréquentes et même si elles entrent en collision, les molécules ne possèdent pas l'énergie d'activation minimale requise pour que la réaction se produise. On peut dire que les enzymes sont désactivées à basse température.

Une augmentation de la température augmente l'activité enzymatique puisque les molécules possèdent maintenant une plus grande énergie cinétique. Le taux d'activité enzymatique est le plus élevé entre 0 et 40 centigrades et cette augmentation est presque linéaire.

Après 40 ans, la vitesse de réaction commence à diminuer. En effet, l'augmentation de la température après 40 ans n'augmente pas l'énergie cinétique de l'enzyme mais perturbe au contraire les forces qui maintiennent la forme de la molécule. Les molécules enzymatiques sont progressivement dénaturées, ce qui modifie la forme du site actif. Des températures supérieures à 65 degrés centigrades dénaturent complètement les enzymes.

Certaines enzymes connues sous le nom d'« extrêmophiles » se trouvent dans les organismes thermophiles. Ils conservent leur activité à 80 centigrades.

Les enzymes sont des catalyseurs biologiques. Ils sont spécifiés pour fonctionner à une certaine température, et cette température à laquelle ils fonctionnent le plus rapidement est connue comme leur température optimale, qui est généralement de 30 à 45 degrés Celsius pour la plupart des enzymes du corps. Dans la température optimale. L'activité augmente en raison de la plus grande énergie cinétique possédée par les molécules (avec une température plus élevée), ce qui augmente la vitesse de collision des enzymes et des substrats et l'insertion des substrats dans les enzymes. Cependant, lorsque la température dépasse la limite optimale, l'enzyme commence à se « dénaturer » (ce qui signifie que sa forme est déformée) en raison de la rupture des liaisons chimiques dans l'enzyme. Par conséquent, les sites actifs sont perdus et l'enzyme devient inutile.

L'augmentation et la diminution de la température affectent l'activité des enzymes. Habituellement, l'activité des enzymes est optimale à température corporelle normale. A très basse température, l'activité des enzymes est minimale. Au-delà de 6o à 70 degrés centigrades, leur activité est généralement arrêtée de façon permanente en raison de la dénaturation des enzymes.

La vitesse de réaction contrôlée par l'enzyme peut augmenter avec l'augmentation de la température mais jusqu'à une certaine limite. Toutes les enzymes peuvent fonctionner à leur vitesse maximale à une température spécifique appelée température optimale.

La chaleur fournit de l'énergie d'activation et par conséquent, les réactions chimiques sont accélérées à haute température. La chaleur fournit également de l'énergie cinétique aux molécules qui réagissent, les obligeant à se déplacer rapidement. Ainsi, les réactifs se déplacent plus rapidement et les risques de collision les uns avec les autres sont augmentés. Cependant, une augmentation supplémentaire de l'énergie thermique augmente également les vibrations des atomes, qui constituent la molécule d'enzyme. Si les vibrations deviennent trop violentes, la structure globulaire essentielle à l'activité enzymatique est perdue et l'enzyme est dite dénaturée.

Les enzymes sont des protéines et agissent comme un catalyseur biologique, c'est-à-dire qu'elles augmenteront la vitesse d'une réaction sans subir aucune réaction. Les enzymes sont très sensibles à la température et au pH. Une température ou un pH trop élevé ou trop bas entraînera la destruction de l'activité enzymatique. une enzyme pour fonctionner correctement, elle doit avoir un pH et une température optimaux. La température optimale pour la plupart des enzymes du corps humain est de 37 degrés Celsius. Mais le pH optimal dépend des cellules.
Ex : La pepsine est une enzyme de l'estomac et son pH optimal est de 2

Il augmente le taux jusqu'à un certain point. 60 degrés Celsius est censé être un niveau optimal. Les protéines telles que les enzymes se dénatureront et deviendront inefficaces si la température est trop élevée (100 degrés Celsius).

L'augmentation de la température aura de nombreux effets :-
1) Des collisions plus énergétiques
2) Le nombre de collisions par unité de temps augmentera
3) La chaleur des molécules dans le système augmentera

Quel est l'effet de la température sur l'activité enzymatique si la vitesse de réaction avec le substrat est déjà maximale (Vmax) ? Exp, si la vitesse maximale est observée à 20°C, et qu'on porte la température jusqu'à 27°C ?