Lämpötilan vaikutukset entsyymiaktiivisuuteen ja biologiaan

Lämpötilalla on tärkeä rooli biologiassa keinona säätää reaktioita. Entsyymiaktiivisuus lisääntyy lämpötilan noustessa ja puolestaan ​​lisää reaktionopeutta. Tämä tarkoittaa myös aktiivisuuden vähenemistä kylmemmissä lämpötiloissa. Kaikilla entsyymeillä on lämpötila-alue, kun ne ovat aktiivisia, mutta tietyissä lämpötiloissa ne toimivat optimaalisesti.

Entsyymit ovat proteiineja, jotka toimivat katalysaattoreina biokemiallisessa reaktiossa lisäämään reaktionopeutta käyttämättä niitä reaktiossa. Tuhannet erityyppiset entsyymit työskentelevät kehossasi suorittamaan elintärkeitä toimintoja, kuten ruoansulatusta ja energiantuotantoa. Biologiset ja kemialliset reaktiot voivat tapahtua hyvin hitaasti, ja elävät organismit käyttävät entsyymejä reaktioiden nopeuttamiseen edullisempaan nopeuteen. Entsyymeillä on useita alueita, jotka voidaan aktivoida tekijöillä niiden kytkemiseksi päälle ja pois. Aputekijät ovat yleensä vitamiineja, joita kulutetaan erilaisten ruokalähteiden kautta ja avaavat aktiivisen kohdan entsyymissä. Aktiivisissa paikoissa reaktiot tapahtuvat entsyymillä, ja ne voivat vaikuttaa vain yhteen substraattiin, joka voi olla muita proteiineja tai sokereita. Hyvä tapa ajatella tätä on lukko ja avain -malli. Vain yksi avain voi avata lukon oikein. Vastaavasti vain yksi entsyymi voi kiinnittyä substraattiin ja saada reaktion tapahtumaan nopeammin.

instagram story viewer

Kehosi sisältää noin 3000 ainutlaatuista entsyymiä, joista jokainen nopeuttaa reaktiota yhdelle tietylle proteiinituotteelle. Entsyymit voivat saada aivosolusi toimimaan nopeammin ja auttaa luomaan energiaa lihastesi liikuttamiseen. Niillä on myös suuri rooli ruoansulatuskanavassa, mukaan lukien amylaasit, jotka hajottavat sokeria, proteaasit, jotka hajottavat proteiinia, ja lipaasit, jotka hajottavat rasvaa. Kaikki entsyymit toimivat kosketuksessa, joten kun jokin näistä entsyymeistä joutuu kosketuksiin oikean substraatin kanssa, se alkaa toimia välittömästi.

Kaikkien molekyylien törmäykset lisääntyvät lämpötilan noustessa. Tämä johtuu nopeuden ja kineettisen energian kasvusta, joka seuraa lämpötilan nousua. Suuremmilla nopeuksilla törmäysten välillä on vähemmän aikaa. Tämän seurauksena useampi molekyyli saavuttaa aktivointienergian, mikä lisää reaktioiden nopeutta. Koska myös molekyylit liikkuvat nopeammin, myös entsyymien ja substraattien törmäykset lisääntyvät.

Jokaisella entsyymillä on lämpötila, jossa se toimii optimaalisesti, joka ihmisillä on noin 98,6 Fahrenheit-astetta, 37 Celsius-astetta - normaalia ruumiinlämpöä ihmisille. Jotkut entsyymit toimivat kuitenkin todella hyvin alemmissa lämpötiloissa, kuten 39 Fahrenheit-astetta, 4 Celsius-astetta, ja jotkut toimivat todella hyvin korkeammissa lämpötiloissa. Esimerkiksi arktisella alueella olevilla eläimillä on entsyymejä, jotka on mukautettu alhaisempiin optimaalisiin lämpötiloihin, kun taas autiomaassa olevilla eläimillä on entsyymejä, jotka on sovitettu korkeammiin lämpötiloihin. Vaikka korkeammat lämpötilat lisäävät entsyymien aktiivisuutta ja reaktioiden määrää, entsyymit ovat edelleen proteiineja, ja kuten kaikkien proteiinien kohdalla, lämpötilat yli 104 Fahrenheit-astetta, 40 Celsius-astetta, alkavat rikkoa niitä alas. Joten entsyymin aktiivisuusalueen kaksi päätä määräytyy sen mukaan, mikä lämpötila aloittaa toiminnan ja mikä lämpötila alkaa hajottaa proteiinia.

Teachs.ru
  • Jaa
instagram viewer