ტემპერატურის გავლენა ფერმენტულ აქტივობაზე და ბიოლოგიაზე

ტემპერატურა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ბიოლოგიაში, როგორც რეაქციების რეგულირების საშუალებად. ფერმენტის აქტივობა იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და თავის მხრივ ზრდის რეაქციის სიჩქარეს. ეს ასევე ნიშნავს, რომ აქტივობა მცირდება უფრო ცივ ტემპერატურაზე. ყველა ფერმენტს აქვს ტემპერატურის დიაპაზონი, როდესაც ისინი აქტიურია, მაგრამ არსებობს გარკვეული ტემპერატურა, სადაც ისინი ოპტიმალურად მუშაობენ.

ფერმენტები არის ცილები, რომლებიც მოქმედებენ კატალიზატორებად ბიოქიმიურ რეაქციაში, რათა გაზარდონ რეაქციის სიჩქარე რეაქციაში გამოყენების გარეშე. თქვენს ორგანიზმში მუშაობს ათასობით სახის ფერმენტი, რომლებიც ასრულებენ სასიცოცხლო ფუნქციებს, როგორიცაა საჭმლის მონელება და ენერგიის გამომუშავება. ბიოლოგიური და ქიმიური რეაქციები შეიძლება ძალიან ნელა მოხდეს და ცოცხალი ორგანიზმები იყენებენ ფერმენტებს რეაქციის სიჩქარის უფრო ხელსაყრელ სიჩქარეზე მოსაგერიებლად. ფერმენტებს აქვთ მრავალი რეგიონი, რომელთა გააქტიურება შესაძლებელია კო-ფაქტორებით მათი ჩართვისა და გამორთვის მიზნით. კო-ფაქტორები, როგორც წესი, არის ვიტამინები, რომლებიც მიიღება სხვადასხვა საკვების საშუალებით და ხსნის აქტიურ ადგილს ფერმენტზე. აქტიური ადგილებია, სადაც ხდება რეაქციები ფერმენტზე და მათ შეუძლიათ მხოლოდ ერთი სუბსტრატის მოქმედება, რომელიც შეიძლება იყოს სხვა ცილები ან შაქრები. ამაზე ფიქრის კარგი საშუალებაა დაბლოკვის მოდელი. დაბლოკვის სწორად გახსნა მხოლოდ ერთ ღილაკს შეუძლია. ანალოგიურად, მხოლოდ ერთ ფერმენტს შეუძლია დაერთოს სუბსტრატს და უფრო სწრაფად მოახდინოს რეაქცია.

თქვენი სხეული შეიცავს დაახლოებით 3000 უნიკალურ ფერმენტს, თითოეული აჩქარებს რეაქციას ერთი კონკრეტული ცილის პროდუქტისთვის. ფერმენტებს შეუძლიათ თქვენი ტვინის უჯრედების უფრო სწრაფი მუშაობა და ენერგიის შექმნა თქვენი კუნთების გადასაადგილებლად. ისინი ასევე დიდ როლს ასრულებენ საჭმლის მომნელებელ სისტემაში, მათ შორის ამილასები, რომლებიც ანადგურებენ შაქარს, პროტეაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცილებს და ლიპაზები, რომლებიც ანადგურებენ ცხიმს. ყველა ფერმენტი მუშაობს კონტაქტზე, ასე რომ, როდესაც რომელიმე ამ ფერმენტის შეხება ხდება სწორ სუბსტრატთან, ის მაშინვე იწყებს მუშაობას.

ყველა მოლეკულას შორის შეჯახება იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. ეს გამოწვეულია სიჩქარისა და კინეტიკური ენერგიის ზრდით, რაც ტემპერატურის ზრდას მოსდევს. უფრო სწრაფი სიჩქარით, შეჯახებებს შორის ნაკლები დრო იქნება. ამის შედეგად მეტი მოლეკულა აღწევს აქტივაციის ენერგიას, რაც ზრდის რეაქციების სიჩქარეს. მას შემდეგ, რაც მოლეკულებიც უფრო სწრაფად მოძრაობენ, ფერმენტებსა და სუბსტრატებს შორის შეჯახებაც იზრდება.

თითოეულ ფერმენტს აქვს ტემპერატურა, რომელშიც ოპტიმალურად მუშაობს, რაც ადამიანებში დაახლოებით 98.6 გრადუსი ფარენგეიტი, 37 გრადუსი ცელსიუსია - ადამიანის ნორმალური სხეულის ტემპერატურა. ამასთან, ზოგი ფერმენტი მართლაც კარგად მუშაობს დაბალ ტემპერატურაზე, როგორიცაა 39 გრადუსი ფარენგეიტი, 4 გრადუსი ცელსიუსი და ზოგიც ძალიან კარგად მუშაობს მაღალ ტემპერატურაზე. მაგალითად, არქტიკის ცხოველებს აქვთ ფერმენტები ადაპტირებული, რომ აქვთ დაბალი ოპტიმალური ტემპერატურა, ხოლო უდაბნოს კლიმატის ცხოველებს აქვთ ფერმენტები ადაპტირებული უფრო მაღალ ტემპერატურაზე. მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი ტემპერატურა ზრდის ფერმენტების აქტივობას და რეაქციების სიჩქარეს, ფერმენტები კვლავ ცილებია, და როგორც ყველა ცილა, ტემპერატურა 104 გრადუს ფარენგეიტზე, 40 გრადუსი ცელსიუსით, დაიწყებს მათ დაშლას ქვევით ასე რომ, ფერმენტის აქტივობის ორი ბოლო განისაზღვრება იმით, თუ რა ტემპერატურა იწყებს აქტივობას და რომელი ტემპერატურა იწყებს ცილის დაშლას.

  • გაზიარება
instagram viewer