Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Waarom is de optimale temperatuur voor veel enzymen geregelde reacties ongeveer 40 graden Celsius?

De verklaring dat de optimale temperatuur voor veel enzymen rond de 40 graden Celsius is, is niet helemaal nauwkeurig . Hoewel het waar is dat veel enzymen optimale temperaturen hebben binnen een bereik in de buurt, is het sterk afhankelijk van het specifieke enzym en zijn omgeving . Dit is waarom:

1. Enzymstructuur en functie:

* enzymen zijn eiwitten: Ze hebben ingewikkelde driedimensionale structuren die cruciaal zijn voor hun katalytische activiteit.

* Temperatuur beïnvloedt de eiwitstructuur: Naarmate de temperatuur toeneemt, nemen moleculaire trillingen binnen het enzym toe. Dit kan leiden tot:

* Verhoogde botsingen: Frequentere en krachtige interacties tussen het enzym en zijn substraat, mogelijk toenemende reactiesnelheid.

* Verstoring van structuur: Extreme hitte kan ertoe leiden dat het enzym denatureert, wat betekent dat het zijn vorm en functie verliest.

2. De optimale temperatuur varieert:

* Thermostabele enzymen: Sommige enzymen, met name die in extremofiele organismen (wonen in hete omgevingen), zijn beter bestand tegen warmte en hebben optimale temperaturen ruim boven de 40 graden Celsius.

* Cold-aangepaste enzymen: Evenzo kunnen enzymen in koudminnende organismen optimale temperaturen hebben onder de 40 graden.

* Organisme en cellulaire omgeving: De optimale temperatuur van een enzym wordt ook beïnvloed door zijn cellulaire omgeving (bijv. PH, zoutconcentratie) en de algemene fysiologische behoeften van het organisme.

3. De "typische" 40 graden:

* Veel enzymen in mesofiele organismen (die bij matige temperaturen leven) hebben optimale temperaturen in de buurt van 40 graden Celsius. Dit is waarschijnlijk gerelateerd aan:

* Lichaamstemperatuur: Veel mesofiele organismen behouden lichaamstemperaturen rond 37 graden Celsius, waardoor 40 graden een geschikt bereik zijn voor een efficiënte enzymatische functie.

* Metabole activiteit: Dit temperatuurbereik valt vaak samen met piekmetabole activiteit in deze organismen.

Samenvattend: Hoewel de optimale temperatuur voor veel enzymen misschien bijna 40 graden Celsius is, is het belangrijk om te onthouden dat dit een generalisatie is. Het ware optimum hangt af van het specifieke enzym, zijn omgeving en het organisme waartoe het behoort.