Temperaturen spelar en viktig roll i biologin som ett sätt att reglera reaktioner. Enzymaktiviteten ökar när temperaturen ökar, vilket ökar reaktionshastigheten. Detta betyder också att aktiviteten minskar vid kallare temperaturer. Alla enzymer har olika temperaturer när de är aktiva, men det finns vissa temperaturer där de fungerar optimalt.
Vad är ett enzym?
Enzymer är proteiner som fungerar som katalysatorer i en biokemisk reaktion för att öka reaktionshastigheten utan att användas i reaktionen. Tusentals typer av enzymer är på jobbet i din kropp för att utföra vitala funktioner som matsmältning och energiproduktion. Biologiska och kemiska reaktioner kan ske väldigt långsamt och levande organismer använder enzymer för att höja reaktionshastigheten upp till en mer gynnsam hastighet. Enzymer har flera regioner som kan aktiveras av co-faktorer för att slå på och av. Samfaktorerna brukar vanligtvis konsumeras av vitaminer genom olika livsmedelskällor och öppna den aktiva platsen på enzymet. Aktiva ställen är där reaktioner äger rum på ett enzym och kan endast verka på ett substrat, vilket kan vara andra proteiner eller sockerarter. Ett bra sätt att tänka på detta är en lock-and-key-modell. Endast en nyckel kan öppna ett lås korrekt. På liknande sätt kan bara ett enzym fästa på ett substrat och göra reaktionen hända snabbare.
Typer av enzymer
Din kropp innehåller cirka 3 000 unika enzymer, vilket påskyndar reaktionen för en specifik proteinprodukt . Enzymer kan göra hjärncellerna arbeta snabbare och hjälpa till att göra energi för att flytta dina muskler. De spelar också en stor roll i matsmältningssystemet, inklusive amylaser som bryter ner socker, proteaser som bryter ner protein och lipaser som bryter ner fett. Alla enzymer arbetar med kontakt, så när en av dessa enzymer kommer i kontakt med rätt substrat börjar det fungera omedelbart.
Temperatur vs Enzymreaktivitet
Kollisioner mellan alla molekyler ökar som temperatur ökar. Detta beror på ökningen av hastighet och kinetisk energi som följer temperaturökningar. Med snabbare hastigheter kommer det att bli mindre tid mellan kollisioner. Detta leder till att fler molekyler når aktiveringsenergin, vilket ökar reaktionshastigheten. Eftersom molekylerna också rör sig snabbare ökar också kollisionerna mellan enzymer och substrat.
Optimal temperatur
Varje enzym har en temperatur som fungerar optimalt, vilket hos människor är omkring 98,6 grader Fahrenheit, 37 grader Celsius - normal kroppstemperatur för människor. Men vissa enzymer fungerar riktigt bra vid lägre temperaturer som 39 grader Fahrenheit, 4 grader Celsius, och vissa arbetar riktigt bra vid högre temperaturer. Exempelvis har djur från Arktis enzymer anpassade för att ha lägre optimala temperaturer, medan djur i ökenklimat har enzymer anpassade till högre temperaturer. Medan högre temperaturer ökar enzymaktiviteten och reaktionshastigheten, är enzymer fortfarande proteiner, och som med alla proteiner börjar temperaturer över 104 grader Fahrenheit, 40 grader Celsius, bryta ner dem. Så bestäms de två ändarna av aktivitetsområdet för ett enzym av vilken temperatur som startar aktiviteten och vilken temperatur börjar bryta ner proteinet.
