तापमान चयापचय को कैसे प्रभावित करता है?

चयापचय एक जीव के जीवन को बनाए रखने में शामिल सभी रासायनिक प्रतिक्रियाओं का वर्णन करता है। यह वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा मनुष्य और अन्य जीव भोजन को ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। गर्मी चयापचय का उपोत्पाद और ऊर्जा का एक रूप है जो उस गति को प्रभावित करती है जिस पर चयापचय होता है, अन्यथा चयापचय दर के रूप में जाना जाता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

चयापचय वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा भोजन ऊर्जा में परिवर्तित होता है। इस प्रक्रिया के उपोत्पाद के रूप में जीवों से ऊष्मा उत्सर्जित होती है। चूंकि एक्टोथर्मिक जानवर अपने शरीर के तापमान को नियंत्रित नहीं कर सकते हैं, इसलिए उनका चयापचय बाहरी तापमान से प्रभावित होता है।

चयापचय में दो चयापचय मार्ग होते हैं। पहला कैटोबोलिक मार्ग है, जो जटिल यौगिकों, जैसे ग्लूकोज और प्रोटीन को सरल यौगिकों में तोड़ देता है। इससे कोशिका के कार्य करने के लिए ऊर्जा उपलब्ध होती है। दूसरा मार्ग एनाबॉलिक मार्ग है, जो शरीर द्वारा आवश्यक जटिल यौगिकों का निर्माण करता है, जैसे मांसपेशियों के लिए प्रोटीन, इन सरल यौगिकों से। क्योंकि रासायनिक प्रतिक्रियाएं अप्रत्याशित होती हैं - वे सही यौगिकों, या आवश्यक मात्रा का उत्पादन नहीं कर सकती हैं - कोशिकाओं को चयापचय गतिविधि को विनियमित करने के लिए एंजाइम की आवश्यकता होती है। एंजाइम सही रसायनों को एक साथ लाते हैं और रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करते हैं। इसलिए एंजाइम रासायनिक प्रतिक्रियाओं के उत्प्रेरक हैं।

भोजन से प्राप्त ऊर्जा का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही ऊर्जा बन जाता है जो कोशिकाओं को शक्ति प्रदान करता है। शेष गर्मी के रूप में खो जाता है, जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपोत्पाद है। यह गर्मी मनुष्यों और अन्य जीवों के शरीर से निकल जाती है और यही कारण है कि लोगों से भरा कमरा असुविधाजनक रूप से गर्म हो जाता है। उपापचय द्वारा उत्पन्न ऊष्मा ऊष्माशोषी जंतुओं के शरीर को गर्म रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। एंडोथर्म, मुख्य रूप से पक्षी और स्तनधारी, ऐसे जानवर हैं जो चयापचय द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करके अपने शरीर के तापमान को नियंत्रित करने में सक्षम हैं।

किसी भी जीव की कोशिकाओं में कई अलग-अलग प्रकार के एंजाइम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशेष रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार होता है। इन सभी एंजाइमों को कार्य करने के लिए समान तापमान सीमा की आवश्यकता होती है। चयापचय की दर और तापमान के बीच संबंध को कूबड़ के आकार के वक्र के रूप में देखा जा सकता है। एंजाइम गतिविधि, और इसलिए चयापचय, किसी दिए गए तापमान सीमा के निचले और ऊपरी छोर पर धीमा होता है, और कुछ इष्टतम बिंदु पर उच्चतम होता है। सामान्य मानव एंजाइम के लिए इष्टतम तापमान 37 डिग्री सेल्सियस (98.6 डिग्री फ़ारेनहाइट) है। इसलिए मानव शरीर चयापचय दर को अधिकतम करने के लिए लगभग 37 डिग्री सेल्सियस का तापमान बनाए रखता है। एंजाइम गतिविधि 98.6 डिग्री से ऊपर के तापमान पर तेजी से गिरती है, और उच्च तापमान एंजाइम "डिनेचर" पर, जिसका अर्थ है कि वे अपनी संरचना खो देते हैं और बेकार हो जाते हैं।

आसपास के वातावरण में तापमान सीधे एक्टोथर्मिक जानवरों की चयापचय दर को प्रभावित करता है, ऐसे जानवर जो अपने शरीर के तापमान को नियंत्रित करने में असमर्थ हैं। उदाहरण के लिए, छिपकलियों की चयापचय दर ठंडे तापमान पर कम और गर्म तापमान पर उच्च होती है। इसका मतलब यह है कि छिपकली ठंड में बहुत सक्रिय नहीं हो सकती क्योंकि उनके पास ऐसा करने के लिए कोई ऊर्जा नहीं है, जबकि उच्च तापमान पर वे तेजी से आगे बढ़ सकते हैं लेकिन चयापचय प्रक्रिया को बढ़ावा देने के लिए भोजन का उपभोग करना चाहिए। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि गर्मी कोशिकाओं के लिए उपलब्ध गतिज ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाकर जानवरों की चयापचय दर को बढ़ाती है। गतिज ऊर्जा गतिमान वस्तुओं से जुड़ी ऊर्जा है। गर्मी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल अणुओं को तेज करके कोशिकाओं में गतिज ऊर्जा बढ़ाती है, उन्हें अधिक बार एक साथ लाती है। एंडोथर्मिक जानवरों के लिए, शरीर के तापमान को विनियमित करने का कार्य चयापचय दर को बढ़ाता है। ठंडा करने के लिए आवश्यक क्रियाएं, उदाहरण के लिए पुताई, या वार्म अप, उदाहरण के लिए कांपना, ऊर्जा की आवश्यकता होती है और इस प्रकार भोजन का तेजी से चयापचय होता है।