Съдържание
Температурата играе важна роля в биологията като начин за регулиране на реакциите. Ензимната активност се увеличава с повишаване на температурата и от своя страна увеличава скоростта на реакцията. Това също означава, че активността намалява при по-студени температури. Всички ензими имат диапазон от температури, когато са активни, но има определени температури, при които работят оптимално.
Какво е ензим?
Ензимите са протеини, които действат като катализатори в биохимична реакция, за да увеличат скоростта на реакцията, без да се използват в реакцията. Хиляди видове ензими работят в тялото ви, за да изпълняват жизненоважни функции като храносмилането и производството на енергия. Биологичните и химичните реакции могат да се случат много бавно и живите организми използват ензими, за да ускорят скоростта на реакцията до по-благоприятна скорост. Ензимите имат множество региони, които могат да се активират от ко-фактори, за да ги включат и изключат. Ко-факторите обикновено са витамините, консумирани чрез различни хранителни източници и отварят активното място на ензима. Активните места са места, където протичат реакции върху ензим и могат да действат само върху един субстрат, който може да бъде други протеини или захари. Добър начин да се мисли за това е модел с ключалка. Само един ключ може да отвори правилно заключване. По същия начин само един ензим може да се прикрепи към субстрат и да направи реакцията по-бърза.
Видове ензими
Вашето тяло съдържа около 3000 уникални ензими, всеки ускорява реакцията за един конкретен протеинов продукт. Ензимите могат да накарат мозъчните ви клетки да работят по-бързо и да помогнат да накарате енергия да движите мускулите си. Те също играят голяма роля в храносмилателната система, включително амилазите, които разграждат захарта, протеазите, които разграждат протеините, и липазите, които разграждат мазнините. Всички ензими работят при контакт, така че когато един от тези ензими влезе в контакт с правилния субстрат, той започва да действа незабавно.
Температура срещу ензимна реактивност
Сблъсъците между всички молекули се увеличават с повишаване на температурата. Това се дължи на увеличаването на скоростта и кинетичната енергия, което следва повишаването на температурата. С по-бързи скорости ще има по-малко време между сблъсъците. Това води до повече молекули, достигащи до активиращата енергия, което увеличава скоростта на реакциите. Тъй като молекулите също се движат по-бързо, сблъсъците между ензимите и субстратите също се увеличават.
Оптимална температура
Всеки ензим има температура, в която работи оптимално, която при хората е около 98,6 градуса по Фаренхайт, 37 градуса по Целзий - нормалната телесна температура за хората. Някои ензими обаче действат много добре при по-ниски температури като 39 градуса по Фаренхайт, 4 градуса по Целзий, а някои работят много добре при по-високи температури. Например животните от Арктика имат ензими, пригодени да имат по-ниски оптимални температури, докато животните в пустинен климат имат ензими, адаптирани към по-високи температури. Докато по-високите температури увеличават активността на ензимите и скоростта на реакциите, ензимите все още са протеини, както и при всички протеини, температури над 104 градуса по Фаренхайт, 40 градуса по Целзий, ще започнат да ги разграждат. И така, двата края на диапазона на активност за ензим се определят от това каква температура стартира активността и каква температура започва да разгражда протеина.