Metabolism beskriver alla kemiska reaktioner som är involverade i att upprätthålla en organisms livslängd. Detta är den process genom vilken människor och andra organismer omvandlar mat till energi. Värme är både en biprodukt av ämnesomsättning och en form av energi som påverkar hastigheten med vilken ämnesomsättningen inträffar, även känd som ämnesomsättning.
TL; DR (för lång; läste inte)
Metabolism är den process som mat konverterar till energi. Värme släpps ut från organismer som en biprodukt av denna process. Eftersom ektotermiska djur inte kan reglera sina egna kroppstemperaturer påverkas deras ämnesomsättning av den yttre temperaturen.
Hur metabolism fungerar
Metabolism har två metabola vägar. Den första är den kataboliska vägen, som bryter ned komplexa föreningar, såsom glukos och proteiner, till enkla föreningar. Detta gör energi tillgängligt för att fungera i cellen. Den andra vägen är den anabola vägen, som bygger komplexa föreningar som behövs av kroppen, såsom protein för muskler, från dessa enkla föreningar. Eftersom kemiska reaktioner är oförutsägbara - de kanske inte ger rätt föreningar, eller den erforderliga mängden - behöver celler enzymer för att reglera metabolisk aktivitet. Enzymer förenar rätt kemikalier och påskyndar kemiska reaktioner. Enzymer är därför katalysatorer för kemiska reaktioner.
Värmeförlust
Endast en liten mängd energi som erhålls från mat blir energi som driver celler. Resten förloras som värme, vilket är en biprodukt av kemiska reaktioner. Denna värme slipper människors kroppar och andra organismer och är det som gör att ett rum fullt av människor blir obehagligt varmt. Värme som genereras genom ämnesomsättning spelar en viktig roll för att hålla kropparna hos endotermiska djur varma. Endotermier, främst fåglar och däggdjur, är djur som kan reglera sin egen kroppstemperatur med hjälp av energin som genereras genom ämnesomsättningen. var och en är ansvarig för en viss kemisk reaktion. Alla dessa enzymer kräver ett liknande temperaturintervall för att fungera. Förhållandet mellan hastigheten på ämnesomsättningen och temperaturen kan visualiseras som en puckelformad kurva. Enzymaktivitet, och därför metabolism, är långsam i de nedre och övre ändarna av ett givet temperaturområde, och högst vid någon optimal punkt. Den optimala temperaturen för det typiska humana enzymet är 37 grader Celsius (98,6 grader Fahrenheit). Den mänskliga kroppen upprätthåller därför en temperatur på cirka 37 grader Celsius för att maximera ämnesomsättningen. Enzymaktiviteten sjunker kraftigt vid temperaturer över 98,6 grader, och vid höga temperaturer enzymer "denatur", vilket innebär att de förlorar sin struktur och blir värdelösa.
Temperatur och metabolisk hastighet
Temperaturen i omgivningen påverkar direkt metabolism av ektotermiska djur, djur som inte kan reglera sin egen kroppstemperatur. Till exempel är ödlernas metaboliska hastighet låg vid kalla temperaturer och en hög vid heta temperaturer. Detta innebär att ödlor inte kan vara mycket aktiva i kylan eftersom de inte har någon energi att göra det, medan de vid höga temperaturer kan röra sig snabbt men måste konsumera mat för att driva den metaboliska processen. Forskare tror att värme höjer metabolismhastigheten hos djur genom att öka mängden kinetisk energi som är tillgängligt för celler. Kinetisk energi är den energi som är förknippad med rörliga föremål. Värme ökar den kinetiska energin i cellerna genom att påskynda molekylerna som är involverade i kemiska reaktioner och förena dem oftare. För endotermiska djur ökar handlingen med att reglera kroppstemperaturen ämnesomsättningen. Åtgärderna som krävs för att svalna, till exempel byta, eller värma upp, till exempel ryska, kräver energi och därmed snabbare metabolism av mat.
