Concetti Chiave
- Gli enzimi mostrano una curva a campana per la Vmax in relazione al pH, con un pH ottimale generalmente attorno al neutro.
- Variazioni estreme di pH possono portare alla denaturazione degli enzimi, riducendo la loro attività.
- Non tutti gli enzimi seguono una curva a campana; alcuni mantengono una Vmax costante o mostrano dipendenza solo da un lato del pH.
- La pepsina è un esempio particolare con un pH ottimale di circa 1,5.
- Anche la temperatura influenza la Vmax con una curva a campana, ottimale attorno ai 37°C, ma le alte temperature portano a una rapida denaturazione delle proteine.
Enzimi e pH
Se in una situazione di saturazione di substrato si misura la Vmax a diversi valori di pH si ottiene generalmente una curva a campana: c'è un pH ottimale, generalmente attorno a pH neutro. Alzando o abbassando il pH diminuisce il numero delle interazioni efficaci: se protono o deprotono tutto, alcune delle interazioni possibili infatti non sono più presenti, e la velocità diminusice. Per altro a pH estremi l'enzima denatura, quindi non è più attivo. Non tutti gli enzimi comunque hanno curva a campana, certi presentano dipendenza solo da una parte (aumentano la velocità fino al pH ottimale e poi la mantengono se questo viene aumentato ulteriormente, o viceversa), altri ancora non la presentano proprio e mantengono Vmax costante ad ogni pH. C’è poi la pepsina che ha un pH ottimale di circa 1,5.Anche per la temperatura si osserva una curva a campana, con una temperatura ottimale attorno a 37°C per quasi tutti gli enzimi. La curva però è molto più graduale verso le basse temperature: diminuendo la temperatura le interazioni deboli cristallizzano, dato che una specificità delle reazioni enzimatiche è che il substrato entri nel sito attivo dell'enzima, tutto viene rallentato dalla cristallizzazione del substrato. La curva al contrario scende molto rapidamente verso le alte temperature:
un aumento di temperatura, con l’aumento dei moti browniani, rompe le interazioni deboli e le proteine denaturano, quindi osserviamo una rapidissima diminuzione della velocità.