أحد الأسباب التي تجعل درجة حرارة الجسم مسيطر عليها بعناية للبقاء في نطاق ضيق هو أنه يؤثر على كيفية تفاعل التفاعلات الكيميائية المختلفة. يمكن للتغيرات في درجة الحرارة أن تؤثر على نشاط البروتينات الخاصة المعروفة باسم الإنزيمات ، والتي تعتبر ضرورية للعديد من العمليات الضرورية للحياة.
آلية الإنزيم
الإنزيمات هي بروتينات تستخدمها جميع الكائنات المسببة للتسبب في تغيرات كيميائية ، يشرح ذلك MedLinePlus. أحد الأشياء المثيرة للاهتمام حول الإنزيمات هو أنه على الرغم من أنها يمكن أن تسبب تغيرًا دائمًا في التركيب الكيميائي لمادة ما ، فإن الإنزيمات نفسها لا تتغير ، مما يعني أنه يمكن استخدام جزيء إنزيم واحد بشكل متكرر. يمكن استخدام الإنزيمات لتصنيع بنى جديدة وتكسير مركبات ، ويمكن العثور عليها في كل خلية حية تقريبًا لأن وظيفة الإنزيم ضرورية للحياة.
درجة الحرارة والطاقة الحركية
إلى درجة معينة ، تسرع درجات الحرارة المرتفعة من المعدل الذي تعمل به الإنزيمات ، تشرح شركة ورثينجتون البيوكيميائية. عندما تزداد درجة الحرارة ، تتحد الجزيئات بشكل أكثر تكرارًا وبطاقة أكبر. نظرًا لأن التفاعلات الكيميائية تحتاج إلى قدر معين من الطاقة ، فإن زيادة طاقة الجزيئات المشاركة في التفاعل يمكن أن يؤدي إلى تسريع معدل حدوث التفاعل. وبالتالي ، فإن الإنزيمات قادرة على العمل بسرعة أكبر في درجات الحرارة المرتفعة ، ولكن فقط إلى نقطة معينة.
درجة الحرارة وتمسخ
على الرغم من أن ارتفاع درجات الحرارة يمكن أن يسبب عمل الإنزيمات بسرعة أكبر ، فإذا كانت درجة الحرارة مرتفعة جدًا ، يتوقف الإنزيم عن العمل. تعتمد الإنزيمات على وجود بنية ثلاثية الأبعاد محددة جدًا للعمل بشكل صحيح. إذا كانت درجة الحرارة حول الإنزيم عالية جدًا ، يفقد الإنزيم شكله ، والذي يُعرف باسم عدم التشبع ، ويتوقف عن العمل. يتم تغيير معظم الإنزيمات عند درجات حرارة عالية جدًا.
Thermophiles
واحد من الاستثناءات للقاعدة العامة التي تسبب درجات الحرارة العالية جدا يسبب تمسخ الانزيم مع thermophiles. إن الثيرموفيل ، وفقًا لجامعة كولورادو ، هي كائنات حية تعيش في درجات حرارة عالية جدًا ، مثل الينابيع الحرارية الأرضية وتحت الأرض ، حيث يمكن أن تكون درجة الحرارة أكثر حرارة. هذه الكائنات لها إنزيمات مصممة للعمل على النحو الأمثل في درجات حرارة عالية جدا للسماح للكائنات الحية بالعيش.
