Temperatuuri mõju ensüümide aktiivsusele ja bioloogiale

Temperatuuril on bioloogias oluline roll reaktsioonide reguleerimise viisina. Ensüümi aktiivsus tõuseb temperatuuri tõustes ja omakorda suurendab reaktsiooni kiirust. See tähendab ka aktiivsuse vähenemist külmemal temperatuuril. Kõigi ensüümide aktiivsusel on temperatuurivahemik, kuid optimaalse töö korral on teatud temperatuurid.

Ensüümid on valgud, mis toimivad biokeemilises reaktsioonis katalüsaatoritena, et suurendada reaktsiooni kiirust ilma reaktsioonis kasutamata. Teie kehas töötab tuhandeid tüüpi ensüüme, et täita selliseid elutähtsaid funktsioone nagu seedimine ja energia tootmine. Bioloogilised ja keemilised reaktsioonid võivad toimuda väga aeglaselt ja elusorganismid kasutavad ensüüme reaktsioonikiiruse paremaks muutmiseks. Ensüümidel on mitu piirkonda, mida saab kaasfaktorite abil nende sisse- ja väljalülitamiseks aktiveerida. Kaasfaktorid on tavaliselt vitamiinid, mida tarbitakse erinevate toiduallikate kaudu ja mis avavad ensüümi aktiivse koha. Aktiivsed saidid on kohad, kus reaktsioonid toimuvad ensüümil ja võivad toimida ainult ühel substraadil, milleks võivad olla muud valgud või suhkrud. Hea viis sellele mõelda on lukust ja võtmest mudel. Ainult üks võti saab luku õigesti avada. Samamoodi saab substraadile kinnituda ja reaktsiooni kiiremini toimida ainult ühe ensüümi abil.

instagram story viewer

Teie keha sisaldab umbes 3000 ainulaadset ensüümi, millest igaüks kiirendab reaktsiooni ühe konkreetse valguprodukti jaoks. Ensüümid võivad ajurakud kiiremini tööle panna ja aidata energiat lihaste liigutamiseks. Neil on suur roll ka seedesüsteemis, sealhulgas amülaasid, mis lagundavad suhkrut, proteaasid, mis lagundavad valku, ja lipaasid, mis lagundavad rasva. Kõik ensüümid töötavad kokkupuutel, nii et kui üks neist ensüümidest puutub kokku õige substraadiga, hakkab see kohe tööle.

Kõigi molekulide kokkupõrked temperatuuri tõustes suurenevad. See on tingitud kiiruse ja kineetilise energia suurenemisest, mis järgneb temperatuuri tõusule. Suurema kiiruse korral on kokkupõrgete vahel vähem aega. Selle tulemusel jõuab rohkem molekule aktivatsioonienergiasse, mis suurendab reaktsioonide kiirust. Kuna ka molekulid liiguvad kiiremini, suurenevad ka ensüümide ja substraatide kokkupõrked.

Igal ensüümil on temperatuur, milles see töötab optimaalselt, mis inimestel on umbes 98,6 kraadi Fahrenheiti, 37 kraadi Celsiuse järgi - inimese tavaline kehatemperatuur. Mõned ensüümid toimivad tõesti hästi madalamatel temperatuuridel nagu 39 kraadi Fahrenheiti, 4 kraadi Celsiuse järgi ja mõned töötavad tõeliselt hästi ka kõrgematel temperatuuridel. Näiteks Arktika loomadel on ensüümid kohandatud madalama optimaalse temperatuuri saavutamiseks, kõrbekliimas loomadel aga ensüümid, mis on kohandatud kõrgematele temperatuuridele. Kui kõrgemad temperatuurid suurendavad ensüümide aktiivsust ja reaktsioonikiirust, on ensüümid ikkagi valgud, ja nagu kõigi valkude puhul, hakkavad temperatuurid üle 104 kraadi Fahrenheiti (40 kraadi) neid lõhkuma alla. Niisiis, ensüümi aktiivsusvahemiku kaks otsa määravad see, milline temperatuur alustab tegevust ja milline temperatuur hakkab valku lagundama.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer