Az anyagcsere leírja az összes kémiai reakciót, amely részt vesz egy szervezet életének fenntartásában. Ez az a folyamat, amelynek során az emberek és más szervezetek energiává alakítják az ételt. A hő mind az anyagcsere mellékterméke, mind az energia egy olyan formája, amely befolyásolja az anyagcsere sebességét, más néven anyagcsere sebességet.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Az anyagcsere az a folyamat, amelynek során az élelmiszer energiává alakul. Ennek a folyamatnak a melléktermékeként hőt bocsát ki az organizmusokból. Mivel az ektoterm állatok nem tudják szabályozni saját testhőmérsékletüket, anyagcseréjüket a külső hőmérséklet befolyásolja.
Hogyan működik az anyagcsere
Az anyagcserének két metabolikus útja van. Az első a katabolikus út, amely összetett vegyületeket, például glükózt és fehérjéket bont le egyszerű vegyületekké. Ez energiát tesz elérhetővé a sejt működéséhez. A második út az anabolikus út, amely ezekből az egyszerű vegyületekből felépíti a test számára szükséges komplex vegyületeket, például az izomfehérjét. Mivel a kémiai reakciók kiszámíthatatlanok - nem biztos, hogy a megfelelő vegyületeket vagy a szükséges mennyiséget hozzák létre - a sejteknek enzimekre van szükségük az anyagcsere-aktivitás szabályozásához. Az enzimek összehozzák a megfelelő vegyszereket és felgyorsítják a kémiai reakciókat. Az enzimek tehát a kémiai reakciók katalizátorai.
Hővesztés
Az ételből nyert energia csak kis része válik energiává, amely a sejteket működteti. A többit hő formájában veszítik el, ami a kémiai reakciók mellékterméke. Ez a hő megszabadul az emberek és más élőlények testétől, és ez okozza az emberekkel teli helyiséget kellemetlenül melegre. Az anyagcsere által termelt hő fontos szerepet játszik az endoterm állatok testének melegen tartásában. Az endotermák, elsősorban a madarak és az emlősök, olyan állatok, amelyek képesek szabályozni saját testhőmérsékletüket az anyagcsere által generált energia felhasználásával.
Hő és enzimek
Bármelyik szervezet sejtjei sokféle enzimet tartalmaznak, amelyek mindegyike felelős egy adott kémiai reakcióért. Mindezen enzimek működéséhez hasonló hőmérséklet-tartományra van szükség. Az anyagcsere sebessége és a hőmérséklet közötti kapcsolat púp alakú görbeként jeleníthető meg. Az enzimaktivitás, tehát az anyagcsere lassú az adott hőmérsékleti tartomány alsó és felső végén, a legmagasabb pedig valamilyen optimális ponton. A tipikus emberi enzim optimális hőmérséklete 37 Celsius fok (98,6 Fahrenheit fok). Az emberi test tehát körülbelül 37 Celsius fokos hőmérsékletet tart fenn az anyagcsere sebességének maximalizálása érdekében. Az enzimaktivitás hirtelen csökken 98,6 fok feletti hőmérsékleten, és magas hőmérsékleten az enzimek „denaturálódnak”, vagyis elveszítik szerkezetüket és haszontalanná válnak.
Hőmérséklet és anyagcsere arány
A környező környezet hőmérséklete közvetlenül befolyásolja az ektoterm állatok metabolikus sebességét, olyan állatok, amelyek nem képesek szabályozni saját testhőmérsékletüket. Például a gyíkok anyagcseréje alacsony hőmérsékleten alacsony, magas hőmérsékleten magas. Ez azt jelenti, hogy a gyíkok nem lehetnek nagyon aktívak a hidegben, mert nincs energiájuk ehhez, míg magas hőmérsékleten gyorsan tudnak mozogni, de táplálékot kell fogyasztaniuk az anyagcsere folyamatának elősegítésére. A tudósok úgy vélik, hogy a hő növeli az állatok anyagcseréjét azáltal, hogy növeli a sejtek számára elérhető kinetikus energia mennyiségét. A kinetikus energia a mozgó tárgyakhoz kapcsolódó energia. A hő növeli a kinetikus energiát a sejtekben azáltal, hogy felgyorsítja a kémiai reakciókban részt vevő molekulákat, és gyakrabban összehozza őket. Az endoterm állatok esetében a testhőmérséklet szabályozása fokozza az anyagcserét. A lehűléshez szükséges műveletek, például lihegés, vagy bemelegítés, például reszketés, energiát igényelnek, és ezáltal az élelmiszer gyorsabb anyagcseréjét.