Dica do autor: A atividade enzimática é altamente influenciada pela temperatura. Em geral, o aumento da temperatura leva a um aumento da energia cinética das moléculas, favorecendo as colisões entre substrato e enzima, o que eleva a velocidade da reação. No entanto, acima de certo ponto — normalmente em torno de 40–45°C para enzimas humanas — a estrutura tridimensional da enzima começa a se desestabilizar. Isso ocorre porque o calor excessivo rompe ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas, essenciais para manter a estrutura terciária e o sítio ativo funcional. Como resultado, a enzima perde sua conformação ativa (desnaturação), o que compromete sua função catalítica. Essa relação explica por que a curva de atividade enzimática em função da temperatura tem uma forma parabólica assimétrica, com um pico seguido por queda acentuada.

Alternativa A: INCORRETA. Embora esteja correta em parte — o aumento da energia cinética realmente eleva a taxa de colisões moleculares, favorecendo reações — essa explicação não aborda a queda na atividade após o ponto ótimo, o que é o cerne da questão.

Alternativa B: INCORRETA. A alteração da estrutura terciária da enzima devido ao calor não aumenta a atividade, mas sim a reduz, pois interfere negativamente na conformação do sítio ativo. Isso leva à desnaturação, e não à otimização.

Alternativa C: INCORRETA. A temperatura não aumenta a concentração do substrato. A concentração depende da quantidade presente na solução, e não da temperatura. Portanto, essa justificativa não é plausível.

Alternativa D: CORRETA. Esse é o mecanismo mais provável para explicar a observação do pesquisador. Até certo ponto, o aumento da temperatura favorece a atividade enzimática, mas, após o limite ótimo, a enzima começa a desnaturar, perdendo sua conformação funcional e, consequentemente, sua atividade catalítica.

Alternativa E: INCORRETA. A energia de ativação é uma propriedade da reação química, mas sua redução com temperatura não explica a queda abrupta da atividade enzimática após um pico. Além disso, essa queda ocorre por desnaturação da enzima, e não por alterações na barreira energética da reação.

Resposta correta: Alternativa D

Referências:

• Nelson, D. L.; Cox, M. M. Lehninger – Princípios de Bioquímica. 7ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.
• Berg, J. M.; Tymoczko, J. L.; Gatto, G. J. Bioquímica. 8ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019.
• Guyton, A. C.; Hall, J. E. Tratado de Fisiologia Médica. 14ª ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2021.