Como a temperatura afeta o metabolismo?

O metabolismo descreve todas as reações químicas envolvidas na manutenção da vida de um organismo. Este é o processo pelo qual humanos e outros organismos convertem alimentos em energia. O calor é um subproduto do metabolismo e uma forma de energia que influencia a velocidade com que ocorre o metabolismo, também conhecido como taxa metabólica.

TL; DR (muito longo; Não li)

O metabolismo é o processo pelo qual o alimento se converte em energia. O calor é emitido pelos organismos como um subproduto desse processo. Como os animais ectotérmicos não podem regular a temperatura de seu corpo, seu metabolismo é afetado pela temperatura externa.

O metabolismo tem duas vias metabólicas. A primeira é a via catabólica, que decompõe compostos complexos, como glicose e proteínas, em compostos simples. Isso torna a energia disponível para o funcionamento da célula. A segunda via é a via anabólica, que cria compostos complexos necessários ao corpo, como a proteína para o músculo, a partir desses compostos simples. Como as reações químicas são imprevisíveis - podem não produzir os compostos certos ou a quantidade necessária - as células precisam de enzimas para regular a atividade metabólica. As enzimas reúnem os produtos químicos certos e aceleram as reações químicas. As enzimas são, portanto, catalisadores de reações químicas.

Apenas uma pequena quantidade da energia obtida dos alimentos se transforma em energia que alimenta as células. O resto é perdido na forma de calor, que é um subproduto das reações químicas. Esse calor escapa dos corpos dos humanos e de outros organismos e é o que faz com que uma sala cheia de pessoas fique desconfortavelmente quente. O calor gerado pelo metabolismo desempenha um papel importante em manter os corpos dos animais endotérmicos aquecidos. Endotérmicos, principalmente pássaros e mamíferos, são animais capazes de regular sua própria temperatura corporal usando a energia gerada pelo metabolismo.

As células de qualquer organismo contêm muitos tipos diferentes de enzimas, cada uma delas responsável por uma determinada reação química. Todas essas enzimas requerem uma faixa semelhante de temperatura para funcionar. A relação entre a taxa de metabolismo e a temperatura pode ser visualizada como uma curva em forma de corcunda. A atividade da enzima e, portanto, o metabolismo, é lenta nas extremidades inferior e superior de uma determinada faixa de temperatura, e mais elevada em algum ponto ideal. A temperatura ideal para a enzima humana típica é 37 graus Celsius (98,6 graus Fahrenheit). O corpo humano, portanto, mantém uma temperatura de cerca de 37 graus Celsius para maximizar a taxa metabólica. A atividade enzimática cai drasticamente em temperaturas acima de 98,6 graus, e em altas temperaturas as enzimas “desnaturam”, o que significa que perdem sua estrutura e se tornam inúteis.

A temperatura no ambiente circundante afeta diretamente a taxa metabólica de animais ectotérmicos, animais que são incapazes de regular sua própria temperatura corporal. Por exemplo, a taxa metabólica dos lagartos é baixa em temperaturas frias e alta em temperaturas altas. Isso significa que os lagartos não podem ser muito ativos no frio porque não têm energia para isso, enquanto em altas temperaturas eles podem se mover rapidamente, mas devem consumir alimentos para alimentar o processo metabólico. Os cientistas acreditam que o calor aumenta a taxa metabólica dos animais, aumentando a quantidade de energia cinética disponível para as células. A energia cinética é a energia associada a objetos em movimento. O calor aumenta a energia cinética nas células ao acelerar as moléculas envolvidas nas reações químicas, aproximando-as com mais frequência. Para animais endotérmicos, o ato de regular a temperatura corporal aumenta a taxa metabólica. As ações necessárias para esfriar, por exemplo ofegar, ou aquecer, por exemplo tremer, requerem energia e, portanto, um metabolismo mais rápido dos alimentos.