El efecto pH sobre las enzimas


El efecto pH sobre las enzimas

Las enzimas son catalizadores proteicos, que aceleran la velocidad de una reacción bioquímica. Estas reducen la energía de activación, que es esencial para el inicio de cualquier tipo de reacción química. Con un requisito de bajo consumo de energía para la activación, la reacción tiene lugar más rápidamente. El rendimiento global de una enzima depende de varios factores, tales como la temperatura, el pH, los cofactores, los activadores y los inhibidores. Es posible que tenga una idea clara sobre el efecto del pH sobre las enzimas. Pero, ¿por qué y cómo el  pH y la temperatura afectan las enzimas? En este artículo se pone de manifiesto la actividad de la enzima con la referencia al cambio en el nivel de pH.

¿Por qué el pH afecta a la actividad enzimática?

La velocidad de una reacción química y/o la actividad de la enzima, está muy influenciad por la estructura de la enzima. En otras palabras, un cambio en la estructura de la enzima afecta a la velocidad de reacción. Cuando se producen los cambios de pH de un medio en particular, esto conduce a la alteración en la forma de la enzima. No sólo en las enzimas, el nivel de pH puede afectar también a las propiedades de la carga y la forma del sustrato. Dentro de un nivel estrecho de pH, los cambios en las formas estructurales de las enzimas y los sustratos, pueden ser reversibles. Pero para un cambio significativo en los niveles de pH, la enzima y el sustrato pueden someterse a la desnaturalización. En tales casos, no pueden identificarse. Por consiguiente, no habrá reacción como tal. Esta es la razón de por qué el pH afecta la actividad enzimática.

¿Cómo afectan las enzimas el pH?

Hablando sobre la conexión entre el pH y las enzimas y/o los efectos del pH sobre las enzimas, todas y cada una de la enzimas se caracterizan por un pH óptimo. En este nivel de pH específico, una enzima en particular cataliza la reacción al nivel más rápido, que en cualquier otro nivel de pH. Por ejemplo, la enzima pepsina (una enzima proteasa) que cataliza las proteínas, es más activa a un pH ácido, mientras que la enzima tripsina (otra enzima proteasa), se comporta mejor en un pH ligeramente alcalino. Por lo tanto, el pH óptimo de una enzima, es diferente al de la otra enzima.

Cuando estudiamos el pH, se define claramente como la medida de la naturaleza ácida o alcalina de una solución. Para ser más precisos, el pH indica la concentración de los iones de hidrógeno disueltos (H+) en una solución en particular. Un aumento o una disminución en el pH, cambia la concentración de los iones en la solución. Estos iones alteran la estructura de las enzimas, y a veces, del sustrato, ya sea debido a la formación de los enlaces adicionales o la rotura de los enlaces ya existentes. En la última instancia, la composición química de las enzimas y el sustrato cambian. Además, el lugar activo de la enzima cambia, después de que el sustrato ya no puede identificar la enzima. Para obtener más información sobre las enzimas, se puede hacer referencia a las enzimas y los sustratos complejos.

Consideremos un caso, cuando la reacción se ajusta a un nivel de pH, es diferente del valor óptimo. Entonces, la velocidad de reacción o la actividad de las enzimas no será la misma que la anterior. A veces, usted se podrá dar cuenta, de que no hay ninguna reacción en absoluto. Esto ocurre, cuando se producen los cambios en la estructura del lugar activo y el sustrato. Por lo tanto, para que la reacción química tenga lugar, es necesario ajustar el pH de la solución de tal forma, que es adecuada tanto para la enzima, como para el sustrato. De esta forma, los efectos del pH sobre la actividad de las enzimas, se puede estudiar en la práctica.

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