¿Cómo afecta la temperatura al metabolismo?

El metabolismo describe todas las reacciones químicas involucradas en el mantenimiento de la vida de un organismo. Este es el proceso por el cual los humanos y otros organismos convierten los alimentos en energía. El calor es un subproducto del metabolismo y una forma de energía que influye en la velocidad a la que se produce el metabolismo, también conocida como tasa metabólica.

TL; DR (demasiado largo; No leí)

El metabolismo es el proceso por el cual los alimentos se convierten en energía. Los organismos emiten calor como subproducto de este proceso. Dado que los animales ectotérmicos no pueden regular su propia temperatura corporal, su metabolismo se ve afectado por la temperatura externa.

El metabolismo tiene dos vías metabólicas. La primera es la vía catabólica, que descompone compuestos complejos, como glucosa y proteínas, en compuestos simples. Esto hace que la energía esté disponible para el funcionamiento de la célula. La segunda vía es la vía anabólica, que construye compuestos complejos que el cuerpo necesita, como proteínas para los músculos, a partir de estos compuestos simples. Debido a que las reacciones químicas son impredecibles, es posible que no produzcan los compuestos correctos o la cantidad requerida, las células necesitan enzimas para regular la actividad metabólica. Las enzimas reúnen las sustancias químicas adecuadas y aceleran las reacciones químicas. Por tanto, las enzimas son catalizadores de reacciones químicas.

Solo una pequeña cantidad de la energía obtenida de los alimentos se convierte en energía que alimenta las células. El resto se pierde en forma de calor, que es un subproducto de reacciones químicas. Este calor escapa de los cuerpos de los humanos y otros organismos y es lo que hace que una habitación llena de personas se caliente de manera incómoda. El calor generado por el metabolismo juega un papel importante en mantener calientes los cuerpos de los animales endotérmicos. Los endotermos, principalmente aves y mamíferos, son animales que pueden regular su propia temperatura corporal utilizando la energía generada por el metabolismo.

Las células de cualquier organismo determinado contienen muchos tipos diferentes de enzimas, cada una de las cuales es responsable de una reacción química particular. Todas estas enzimas requieren un rango de temperatura similar para funcionar. La relación entre la tasa de metabolismo y la temperatura se puede visualizar como una curva en forma de joroba. La actividad enzimática, y por lo tanto el metabolismo, es lenta en los extremos superior e inferior de un rango de temperatura dado, y más alta en algún punto óptimo. La temperatura óptima para la enzima humana típica es de 37 grados Celsius (98,6 grados Fahrenheit). Por lo tanto, el cuerpo humano mantiene una temperatura de aproximadamente 37 grados Celsius para maximizar la tasa metabólica. La actividad enzimática desciende bruscamente a temperaturas superiores a los 98,6 grados y, a temperaturas elevadas, las enzimas se "desnaturalizan", lo que significa que pierden su estructura y se vuelven inútiles.

La temperatura en el ambiente circundante afecta directamente la tasa metabólica de los animales ectotérmicos, animales que no pueden regular su propia temperatura corporal. Por ejemplo, la tasa metabólica de las lagartijas es baja a bajas temperaturas y alta a altas temperaturas. Esto significa que los lagartos no pueden ser muy activos en el frío porque no tienen energía para hacerlo, mientras que a altas temperaturas pueden moverse rápidamente pero deben consumir alimentos para impulsar el proceso metabólico. Los científicos creen que el calor aumenta la tasa metabólica de los animales al aumentar la cantidad de energía cinética disponible para las células. La energía cinética es la energía asociada con los objetos en movimiento. El calor aumenta la energía cinética en las células al acelerar las moléculas involucradas en las reacciones químicas, uniéndolas más a menudo. Para los animales endotérmicos, el acto de regular la temperatura corporal aumenta la tasa metabólica. Las acciones necesarias para enfriar, por ejemplo, jadear o calentar, por ejemplo, escalofríos, requieren energía y, por lo tanto, un metabolismo más rápido de los alimentos.