Die Auswirkungen der Temperatur auf EnzymaktivitÀt und Biologie

Die Auswirkungen der Temperatur auf EnzymaktivitÀt und Biologie

Die Temperatur spielt in der Biologie eine wichtige Rolle, um Reaktionen zu regulieren. Die EnzymaktivitÀt steigt mit steigender Temperatur und erhöht wiederum die Reaktionsgeschwindigkeit. Dies bedeutet auch, dass die AktivitÀt bei kÀlteren Temperaturen abnimmt. Alle Enzyme haben eine Reihe von Temperaturen, wenn sie aktiv sind, aber es gibt bestimmte Temperaturen, bei denen sie optimal arbeiten.

Was ist ein Enzym?

Enzyme sind Proteine, die als Katalysatoren in einer biochemischen Reaktion wirken, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, ohne in der Reaktion verbraucht zu werden. Tausende von Enzymen arbeiten in Ihrem Körper, um lebenswichtige Funktionen wie Verdauung und Energieproduktion zu erfĂŒllen. Biologische und chemische Reaktionen können sehr langsam ablaufen und lebende Organismen nutzen Enzyme, um die Reaktionsgeschwindigkeit auf eine gĂŒnstigere Geschwindigkeit zu bringen. Enzyme haben mehrere Regionen, die durch Co-Faktoren aktiviert werden können, um sie ein- und auszuschalten. Die Co-Faktoren sind in der Regel Vitamine, die durch verschiedene Nahrungsquellen verbraucht werden und öffnen die aktive Stelle auf dem Enzym. Aktive Stellen sind, wo Reaktionen auf ein Enzym stattfinden und nur auf ein Substrat wirken können, welches andere Proteine ​​oder Zucker sein können. Eine gute Möglichkeit, darĂŒber nachzudenken, ist ein Schloss-und-SchlĂŒssel-Modell. Nur ein SchlĂŒssel kann ein Schloss korrekt öffnen. In Ă€hnlicher Weise kann sich nur ein Enzym an ein Substrat anlagern und die Reaktion schneller ablaufen lassen.

Arten von Enzymen

Ihr Körper enthĂ€lt etwa 3.000 einzigartige Enzyme, die jeweils die Reaktion auf ein bestimmtes Proteinprodukt beschleunigen. Enzyme können Ihre Gehirnzellen schneller arbeiten lassen und dabei helfen, Energie zu mobilisieren, um Ihre Muskeln zu bewegen. Sie spielen auch eine große Rolle im Verdauungssystem, einschließlich Amylasen, die Zucker abbauen, Proteasen, die Proteine ​​abbauen, und Lipasen, die Fett abbauen. Alle Enzyme arbeiten bei Kontakt, und wenn eines dieser Enzyme mit dem richtigen Substrat in Kontakt kommt, beginnt es sofort zu wirken.

Temperatur vs. EnzymreaktivitÀt

Kollisionen zwischen allen MolekĂŒlen nehmen mit steigender Temperatur zu. Dies ist auf die Zunahme der Geschwindigkeit und der kinetischen Energie zurĂŒckzufĂŒhren, die auf Temperaturerhöhungen folgt. Bei schnelleren Geschwindigkeiten wird zwischen Kollisionen weniger Zeit benötigt. Dies fĂŒhrt dazu, dass mehr MolekĂŒle die Aktivierungsenergie erreichen, was die Geschwindigkeit der Reaktionen erhöht. Da sich die MolekĂŒle auch schneller bewegen, nehmen auch die Kollisionen zwischen Enzymen und Substraten zu.

Optimale Temperatur

Jedes Enzym hat eine Temperatur, bei der es optimal funktioniert. Beim Menschen liegt die Temperatur bei 37 Grad Celsius - die normale Körpertemperatur fĂŒr den Menschen. Einige Enzyme funktionieren jedoch sehr gut bei niedrigeren Temperaturen wie 39 Grad Fahrenheit, 4 Grad Celsius, und einige arbeiten wirklich gut bei höheren Temperaturen. Zum Beispiel haben Tiere aus der Arktis Enzyme, die so angepasst sind, dass sie niedrigere optimale Temperaturen haben, wĂ€hrend Tiere in WĂŒstenklimata Enzyme haben, die an höhere Temperaturen angepasst sind. WĂ€hrend höhere Temperaturen die AktivitĂ€t von Enzymen und die Geschwindigkeit von Reaktionen erhöhen, sind Enzyme immer noch Proteine, und wie bei allen Proteinen beginnen Temperaturen ĂŒber 104 Grad Fahrenheit, 40 Grad Celsius, sie zu brechen. Also werden die zwei Enden des AktivitĂ€tsbereichs fĂŒr ein Enzym bestimmt, durch welche Temperatur die AktivitĂ€t beginnt und welche Temperatur beginnt, das Protein abzubauen.

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