Para ilmuwan masih berusaha untuk memahami secara detail dari molekul protein kompleks yang memungkinkan proses biologis penting dapat terjadi. Molekul-molekul ini, yang dikenal sebagai enzim, berfungsi sebagai katalis untuk banyak reaksi biologis. Tanpa enzim, sebagian besar reaksi ini tidak akan terjadi cukup cepat untuk mempertahankan hidup. Enzim dirancang untuk beroperasi dalam lingkungan tertentu. Panas yang berlebihan, bersama dengan berbagai kondisi lain, serius dapat mengganggu aktivitas enzim.

Reaksi Kehidupan

Reaksi biologis memberikan energi dan molekul khusus yang mempertahankan kehidupan suatu organisme. Semua reaksi, bagaimanapun, tidak dapat terjadi sampai jumlah tertentu dari energi merangsang molekul reaktan. Energi ini dikenal sebagai energi aktivasi reaksi ini. Energi yang tersedia di lingkungan biologis sering tidak cukup untuk merangsang jumlah yang memadai reaksi, tapi enzim mengkompensasi kekurangan ini. Dengan mengubah cara di mana molekul reaktan berinteraksi satu sama lain, enzim energi aktivasi yang lebih rendah dan memungkinkan reaksi terjadi lebih cepat.

Diubah oleh Panas

Enzim adalah molekul protein khusus, yang berarti bahwa mereka memiliki struktur dasar protein: tipe tertentu dari asam amino yang terkait bersama-sama dalam urutan tertentu. Enzim pada umumnya memiliki struktur tiga dimensi yang kompleks yang menentukan karakteristik fungsional yang rinci. Jika struktur ini berubah, enzim menjadi kurang efektif dalam perannya menurunkan energi aktivasi.

Salah satu sumber umum dari perubahan struktural adalah panas. Suhu hangat cenderung meningkatkan aktivitas enzimatik dengan meningkatkan energi kinetik yang terkait dengan gerakan molekul acak, tetapi ketika suhu menjadi berlebihan, enzim mengalami kerusakan struktural yang menghambat aktivitas enzimatik.

Molekul dalam gerakan

Gangguan struktur enzim dikenal sebagai denaturasi. Proses ini sering tidak diinginkan: beberapa protein makanan, misalnya, lebih mudah dicerna setelah mereka telah didenaturasi saat memasak. suhu tinggi adalah penyebab umum dari denaturasi.

Saat terjadi peningkatan suhu, gerak molekul acak menjadi lebih energik. Akhirnya, gerak molekul menjadi begitu energik sehingga molekul mengganggu banyak ikatan antara asam amino yang menentukan struktur alami enzim. Enzim tidak hancur, tetapi karakteristik struktural penting telah diubah. Protein kompleks seperti enzim, denaturasi hampir selalu ireversibel.

Enzim Tanpa Substrat

Molekul reaktan utuh, atau substrat, yang melekat pada enzim pada awal reaksi enzimatik sangat penting untuk memperbaiki fungsi enzim. Denaturasi substrat menyebabkan perubahan struktural yang membuat sulit atau tidak mungkin untuk masuk ke dalam struktur yang sangat spesifik enzim. Enzim adalah sangat spesifik, yang berarti struktur yang rumit mereka memastikan bahwa mereka dapat menempel hanya untuk satu jenis molekul atau kelompok molekul dengan erat terkait.