Innhold
Temperatur spiller en viktig rolle i biologien som en måte å regulere reaksjoner på. Enzymaktivitet øker når temperaturen øker, og øker igjen reaksjonshastigheten. Dette betyr også at aktiviteten reduseres ved kaldere temperaturer. Alle enzymer har et temperaturområde når de er aktive, men det er visse temperaturer der de fungerer optimalt.
Hva er et enzym?
Enzymer er proteiner som fungerer som katalysatorer i en biokjemisk reaksjon for å øke reaksjonshastigheten uten å bli brukt opp i reaksjonen. Tusenvis av typer enzymer er på jobb i kroppen din for å utføre viktige funksjoner som fordøyelse og energiproduksjon. Biologiske og kjemiske reaksjoner kan skje veldig sakte og levende organismer bruker enzymer for å støpe reaksjonshastigheter opp til en gunstigere hastighet. Enzymer har flere regioner som kan aktiveres av ko-faktorer for å slå dem av og på. Kofaktorene er vanligvis vitaminer som konsumeres gjennom forskjellige matkilder og åpner det aktive stedet på enzymet. Aktive steder er der reaksjoner finner sted på et enzym og kan bare virke på ett underlag, som kan være andre proteiner eller sukker. En god måte å tenke på dette på er en låsemodell. Bare en tast kan åpne en lås riktig. På samme måte kan bare ett enzym feste seg til et underlag og få reaksjonen til å skje raskere.
Typer enzymer
Kroppen din inneholder rundt 3000 unike enzymer, som hver fremskynder reaksjonen for ett spesifikt proteinprodukt. Enzymer kan få hjernecellene til å fungere raskere og bidra til å gi energi til å bevege musklene. De spiller også en stor rolle i fordøyelsessystemet, inkludert amylaser som bryter ned sukker, proteaser som bryter ned protein, og lipaser som bryter ned fett. Alle enzymer virker på kontakt, så når en av disse enzymene kommer i kontakt med riktig underlag, begynner det å virke umiddelbart.
Temperatur vs. enzymreaktivitet
Kollisjoner mellom alle molekyler øker når temperaturen øker. Dette skyldes økningen i hastighet og kinetisk energi som følger temperaturøkning. Med raskere hastigheter vil det være mindre tid mellom kollisjoner. Dette resulterer i at flere molekyler når aktiveringsenergien, noe som øker reaksjonshastigheten. Siden molekylene også beveger seg raskere, øker også kollisjonene mellom enzymer og underlag.
Optimal temperatur
Hvert enzym har en temperatur som det fungerer optimalt i, som hos mennesker er rundt 98,6 grader Fahrenheit, 37 grader celsius - den normale kroppstemperaturen for mennesker. Noen enzymer fungerer imidlertid veldig bra ved lavere temperaturer som 39 grader Fahrenheit, 4 grader celsius, og noen fungerer veldig bra ved høyere temperaturer. For eksempel har dyr fra Arktis enzymer som er tilpasset lavere temperaturer mens dyr i ørkenklima har enzymer tilpasset høyere temperaturer. Mens høyere temperaturer øker aktiviteten til enzymer og reaksjonshastigheten, er enzymer fremdeles proteiner, og som med alle proteiner, vil temperaturer over 104 grader Fahrenheit, 40 grader celsius, begynne å bryte dem ned. Så de to endene av aktivitetsområdet for et enzym bestemmes av hvilken temperatur som starter aktiviteten og hvilken temperatur som begynner å bryte ned proteinet.