Температура відіграє важливу роль у біології як спосіб регулювання реакцій. Активність ферменту зростає із збільшенням температури, а в свою чергу збільшує швидкість реакції. Це також означає, що активність знижується при більш холодних температурах. Усі ферменти мають діапазон температур, коли вони активні, але існують певні температури, коли вони працюють оптимально.
Ферменти - це білки, які діють як каталізатори в біохімічній реакції, щоб збільшити швидкість реакції, не витрачаючись в реакції. У вашому організмі працюють тисячі типів ферментів, які виконують такі життєво важливі функції, як травлення та виробництво енергії. Біологічні та хімічні реакції можуть відбуватися дуже повільно, і живі організми використовують ферменти, щоб збільшити швидкість реакції до більш сприятливої швидкості. Ферменти мають кілька областей, які можна активувати за допомогою коефіцієнтів для їх увімкнення та вимкнення. Зазвичай факторами є вітаміни, що споживаються через різні джерела їжі та відкривають активну ділянку ферменту. Активні ділянки - це місця, де відбуваються реакції на фермент, і вони можуть впливати лише на один субстрат, яким можуть бути інші білки або цукру. Хороший спосіб подумати про це - модель замків. Тільки одна клавіша може правильно відкрити замок. Подібним чином, лише один фермент може прикріпитися до субстрату і пришвидшити реакцію.
Ваше тіло містить близько 3000 унікальних ферментів, кожен з яких прискорює реакцію на один конкретний білковий продукт. Ферменти можуть змусити ваші клітини мозку працювати швидше і допомагають заробляти енергію для руху м’язів. Вони також відіграють велику роль у травній системі, включаючи амілази, що розщеплюють цукор, протеази, що розщеплюють білок, і ліпази, що розщеплюють жир. Всі ферменти працюють при контакті, тому коли один із цих ферментів контактує з правильним субстратом, він починає діяти негайно.
Зіткнення між усіма молекулами посилюються із збільшенням температури. Це пов’язано зі збільшенням швидкості та кінетичної енергії, що слідує за підвищенням температури. При більш швидких швидкостях між зіткненнями буде менше часу. Це призводить до того, що більше молекул досягає енергії активації, що збільшує швидкість реакцій. Оскільки молекули також швидше рухаються, зіткнення між ферментами та субстратами також посилюються.
Кожен фермент має температуру, в якій він працює оптимально, яка у людини становить близько 98,6 градусів за Фаренгейтом, 37 градусів за Цельсієм - нормальна температура тіла для людини. Однак деякі ферменти дійсно добре працюють при більш низьких температурах, таких як 39 градусів за Фаренгейтом, 4 градуси Цельсія, а деякі працюють дуже добре при більш високих температурах. Наприклад, тварини з Арктики мають ферменти, пристосовані до нижчих оптимальних температур, тоді як тварини в кліматі пустелі мають ферменти, пристосовані до більш високих температур. Хоча більш високі температури дійсно збільшують активність ферментів і швидкість реакцій, ферменти все ще залишаються білками, і як і у всіх білків, температура вище 104 градусів за Фаренгейтом, 40 градусів Цельсія, почне їх порушувати вниз. Отже, два кінці діапазону активності ферменту визначаються тим, яка температура починає активність, а яка температура починає розщеплювати білок.