Wie beeinflusst die Temperatur die Aktivität des Katalase-Enzyms?

Im Allgemeinen sind die Geschwindigkeiten enzymkatalysierter Reaktionen mit steigender Temperatur schneller und langsamer, wenn die Temperaturen unter ein optimales Temperaturniveau sinken. Wenn die Temperatur steigt, haben mehr Moleküle mehr kinetische Energie zum Reagieren, also Reaktionsgeschwindigkeit steigt. Wenn die Temperatur sinkt, sinkt auch die verfügbare Energie und dann wird die Reaktion verlangsamt.

Eine Temperaturschwankung von nur 1 oder 2 Grad Celsius kann die enzymkatalysierte Reaktionsgeschwindigkeit um 10 bis 20 Prozent erhöhen. Eine Erhöhung der Temperatur um 10 Grad erhöht die Aktivitätsrate der meisten Enzyme um 50 bis 100 Prozent. Eine Ausnahme besteht, wenn die Temperaturen einen bestimmten Schwellenwert über dem optimalen Temperaturniveau erreichen. Wenn dies geschieht, werden die intermolekularen Anziehungskräfte, die die Form der Proteine ​​erhalten, gebrochen und die Form des Enzymmoleküls verändert sich. Dies führt zu einer verminderten Bindung von Reaktanten und einer signifikanten Abnahme der Enzymaktivität. An diesem Punkt wird das Enzym als denaturiert bezeichnet. Viele Enzyme werden denaturiert, wenn die Temperaturen 40 bis 50 Grad C (104 bis 122 F) überschreiten. Extrem kalte Temperaturen verlangsamen auch die Reaktionsgeschwindigkeit erheblich.

Der Einfluss der Temperatur auf die Geschwindigkeit enzymkatalysierter Reaktionen ist genau der Grund, warum Lebensmittel gekühlt werden. Die kühlere Umgebung eines Kühlschranks verlangsamt die enzymkatalysierten Reaktionen, die zum Verderben von Lebensmitteln führen. Natürlich verlangsamt das Einfrieren von Lebensmitteln diese Reaktionen noch weiter. Andere Faktoren, die die Geschwindigkeit enzymkatalysierter Reaktionen beeinflussen, sind Oberfläche, pH-Wert und Licht.