Metabolisme beschrijft alle chemische reacties die een rol spelen bij het in stand houden van het leven van een organisme. Dit is het proces waarbij mensen en andere organismen voedsel omzetten in energie. Warmte is zowel een bijproduct van de stofwisseling als een vorm van energie die de snelheid beïnvloedt waarmee de stofwisseling plaatsvindt, ook wel de stofwisseling genoemd.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Metabolisme is het proces waarbij voedsel wordt omgezet in energie. Warmte wordt uitgestoten door organismen als bijproduct van dit proces. Aangezien ectotherme dieren hun eigen lichaamstemperatuur niet kunnen reguleren, wordt hun metabolisme beïnvloed door de externe temperatuur.
Hoe metabolisme werkt

metabolisme heeft twee metabole routes. De eerste is de katabole route, die complexe verbindingen, zoals glucose en eiwitten, in eenvoudige verbindingen afbreekt. Dit maakt energie beschikbaar voor de werking van de cel. Het tweede pad is het anabole pad, dat complexe verbindingen bouwt die het lichaam nodig heeft, zoals eiwit voor spieren, van deze eenvoudige verbindingen. Omdat chemische reacties onvoorspelbaar zijn - ze produceren mogelijk niet de juiste verbindingen of de vereiste hoeveelheid - hebben cellen enzymen nodig om de metabolische activiteit te reguleren. Enzymen brengen de juiste chemicaliën samen en versnellen chemische reacties. Enzymen zijn daarom katalysatoren van chemische reacties.
Warmteverlies

Slechts een kleine hoeveelheid van de energie verkregen uit voedsel wordt energie die cellen voedt. De rest gaat verloren als warmte, een bijproduct van chemische reacties. Deze hitte ontsnapt aan de lichamen van mensen en andere organismen en zorgt ervoor dat een kamer vol mensen onaangenaam heet wordt. Warmte gegenereerd door metabolisme speelt een belangrijke rol bij het warm houden van de lichamen van endotherme dieren. Endothermen, voornamelijk vogels en zoogdieren, zijn dieren die hun eigen lichaamstemperatuur kunnen reguleren met behulp van de energie die wordt gegenereerd door het metabolisme.
Warmte en enzymen

De cellen van een bepaald organisme bevatten veel verschillende soorten enzymen, die elk verantwoordelijk zijn voor een bepaalde chemische reactie. Al deze enzymen hebben een vergelijkbaar temperatuurbereik nodig om te kunnen functioneren. De relatie tussen de snelheid van metabolisme en temperatuur kan worden gevisualiseerd als een bultvormige curve. Enzymactiviteit, en dus metabolisme, is langzaam aan de onderste en bovenste uiteinden van een bepaald temperatuurbereik en het hoogst op een optimaal punt. De optimale temperatuur voor het typische menselijke enzym is 37 graden Celsius (98,6 graden Fahrenheit). Het menselijk lichaam handhaaft daarom een temperatuur van ongeveer 37 graden Celsius om de stofwisseling te maximaliseren. Enzymactiviteit daalt scherp bij temperaturen boven 98,6 graden, en bij hoge temperaturen "denatureren", wat betekent dat ze hun structuur verliezen en nutteloos worden.
Temperatuur en metabolisme

De temperatuur in de omgeving beïnvloedt rechtstreeks de metabolisme van ectotherme dieren, dieren die niet in staat zijn hun eigen lichaamstemperatuur te reguleren. De metabolische snelheid van hagedissen is bijvoorbeeld laag bij koude temperaturen en hoog bij warme temperaturen. Dit betekent dat hagedissen niet erg actief kunnen zijn in de kou omdat ze geen energie hebben om dit te doen, terwijl ze bij hoge temperaturen snel kunnen bewegen, maar voedsel moeten consumeren om het metabolische proces te voeden. Wetenschappers geloven dat warmte de stofwisseling van dieren verhoogt door de hoeveelheid kinetische energie die voor cellen beschikbaar is te verhogen. Kinetische energie is de energie geassocieerd met bewegende objecten. Warmte verhoogt de kinetische energie in cellen door de moleculen die betrokken zijn bij chemische reacties te versnellen, waardoor ze vaker samenkomen. Voor endotherme dieren verhoogt het reguleren van de lichaamstemperatuur de stofwisseling. De acties die nodig zijn om af te koelen, bijvoorbeeld hijgen of opwarmen, bijvoorbeeld rillen, vereisen energie en dus een snellere stofwisseling van voedsel.