Las enzimas son grandes biomoléculas producidas por las células, y su componente principal es la proteína. Los factores que afectan la estructura de las proteínas también influyen en la actividad enzimática.
Temperatura
Aumentar la temperatura intensifica el movimiento aleatorio de las moléculas. Las enzimas tienen una mayor probabilidad de capturar sustratos y los sustratos adquieren una mayor energía de activación. Por cada aumento de 10°C en la temperatura, la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas generalmente aumenta entre un 50% y un 100%. Sin embargo, temperaturas excesivamente altas pueden romper los enlaces químicos dentro de las proteínas, alterando la conformación de la enzima. Inicialmente, a medida que aumenta la temperatura, aumenta la actividad enzimática. La actividad de las enzimas es máxima a la temperatura óptima. Después de alcanzar la temperatura óptima, aumentos adicionales de temperatura inhibirán la actividad enzimática hasta que la enzima se vuelva completamente inactiva.
La temperatura óptima de una enzima depende de su tipo, valor de pH, concentración de iones y duración del trabajo, y no hay un valor fijo. Típicamente, la temperatura óptima para las enzimas animales está entre 35 y 40°C, mientras que para las enzimas vegetales está entre 40 y 50°C. Algunas enzimas microbianas termófilas incluso pueden tener una temperatura óptima tan alta como 70°C.
Valor de pH
Las enzimas tienen un valor óptimo de pH en el cual su actividad es más alta. Desviarse de este valor óptimo de pH puede conducir a una disminución o pérdida completa de la actividad enzimática. Cuando el valor de pH se desvía solo ligeramente del punto óptimo, la actividad de la enzima disminuye pero no cesa por completo. La superficie de la proteína adsorbe más cargas positivas o negativas, lo que hace que ciertos grupos se acerquen o se alejen. Los cambios estructurales leves en el sitio activo de la enzima, debido a la acción de fuerzas electrostáticas, dificultan la unión y descomposición de los sustratos. Valores extremos de pH (altos o bajos) pueden redistribuir enlaces de hidrógeno y enlaces iónicos e incluso interrumpir enlaces peptídicos, lo que resulta en un cambio drástico en la estructura espacial de la enzima y la pérdida completa de actividad catalítica.
Al igual que la temperatura óptima de las enzimas, el valor óptimo de pH está influenciado por diversos factores y no tiene un valor fijo. Por ejemplo, la pepsina, una enzima del estómago, es más activa a un pH de 1.5 a 2, mientras que la tripsina funciona óptimamente a un pH de 7 a 8.
Concentración del Sustrato
Si hay una cantidad limitada de sustrato, muchas enzimas permanecen inactivas. Aumentar la concentración del sustrato permite que más enzimas sean utilizadas, lo que resulta en una mayor velocidad de reacción. Sin embargo, una vez que todas las enzimas están trabajando activamente, aumentar aún más la concentración del sustrato no cambia la velocidad de reacción.