Како температура утиче на метаболизам?

Метаболизам описује све хемијске реакције укључене у одржавање живота организма. Ово је процес којим људи и други организми храну претварају у енергију. Топлота је истовремено нуспродукт метаболизма и облик енергије који утиче на брзину којом се метаболизам јавља, иначе познат као брзина метаболизма.

ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)

Метаболизам је процес којим се храна претвара у енергију. Топлота се емитује из организама као нуспродукт овог процеса. Пошто ектотермне животиње не могу да регулишу сопствене телесне температуре, на њихов метаболизам утиче спољна температура.

Метаболизам има два метаболичка пута. Први је катаболички пут, који сложена једињења, попут глукозе и протеина, разлаже на једноставна једињења. Ово чини енергију доступном за рад ћелије. Други пут је анаболички пут који од ових једноставних једињења гради сложена једињења потребна телу, попут протеина за мишиће. Будући да су хемијске реакције непредвидиве - можда неће произвести права једињења или потребну количину - ћелијама су потребни ензими за регулацију метаболичке активности. Ензими спајају праве хемикалије и убрзавају хемијске реакције. Ензими су стога катализатори хемијских реакција.

Само мала количина енергије добијене храном постаје енергија која напаја ћелије. Остатак се губи као топлота, која је нуспродукт хемијских реакција. Ова топлота излази из тела људи и других организама и због тога се соба пуна људи непријатно загрева. Топлина генерисана метаболизмом игра важну улогу у одржавању тела ендотермних животиња топлим. Ендотерме, првенствено птице и сисари, животиње су које су способне да регулишу сопствену телесну температуру користећи енергију генерисану метаболизмом.

Ћелије било ког датог организма садрже много различитих врста ензима, од којих је сваки одговоран за одређену хемијску реакцију. Сви ови ензими захтевају сличан опсег температуре да би функционисали. Однос између брзине метаболизма и температуре може се представити као кривуља у облику грбе. Активност ензима, а самим тим и метаболизам, споро је на доњем и горњем крају датог опсега температуре, а највиша у некој оптималној тачки. Оптимална температура за типични људски ензим је 37 степени Целзијуса (98,6 степени Фахренхеита). Људско тело зато одржава температуру од око 37 степени Целзијуса да би максимизовало брзину метаболизма. Активност ензима нагло опада на температурама изнад 98,6 степени, а на високим температурама ензими се „денатуришу“, што значи да губе структуру и постају бескорисни.

Температура у околном окружењу директно утиче на брзину метаболизма ектотермичних животиња, животиња које нису у стању да регулишу сопствену телесну температуру. На пример, брзина метаболизма гуштера је ниска на хладним температурама, а висока на врућим. То значи да гуштери не могу бити врло активни на хладноћи јер немају енергије за то, док се на високим температурама могу брзо кретати, али морају трошити храну да би подстакли метаболички процес. Научници верују да топлота повећава брзину метаболизма животиња повећавајући количину кинетичке енергије која је доступна ћелијама. Кинетичка енергија је енергија повезана са објектима у покрету. Топлота повећава кинетичку енергију у ћелијама убрзавањем молекула укључених у хемијске реакције, што их чешће окупља. За ендотермне животиње, акт регулисања телесне температуре повећава брзину метаболизма. Радње потребне за хлађење, на пример дахтање или загревање, на пример дрхтање, захтевају енергију, а тиме и бржи метаболизам хране.