Einer der Gründe, warum die Körpertemperatur so sorgfältig kontrolliert wird, um in einem engen Bereich zu bleiben, ist, dass sie beeinflusst, wie verschiedene chemische Reaktionen funktionieren. Temperaturveränderungen können die Aktivität von speziellen Proteinen beeinflussen, die als Enzyme bekannt sind und für viele lebensnotwendige Prozesse benötigt werden.
Enzym-Mechanismus
Enzyme sind Proteine, die alle Organismen verwenden, um chemische Veränderungen zu verursachen, erklärt MedLinePlus. Eine der interessanten Eigenschaften von Enzymen ist, dass sie zwar die chemische Struktur einer Substanz nachhaltig verändern können, sich aber die Enzyme selbst nicht verändern, so dass ein Enzymmolekül immer wieder verwendet werden kann. Enzyme können verwendet werden, um neue Strukturen zu bilden und Verbindungen abzubauen, und können in praktisch jeder lebenden Zelle gefunden werden, weil die Enzymfunktion für das Leben wesentlich ist.
Temperatur und kinetische Energie
Bis zu einem gewissen Grad beschleunigen steigende Temperaturen die Geschwindigkeit, mit der Enzyme arbeiten, erklärt Worthington Biochemical Corporation. Wenn die Temperatur erhöht wird, kommen Moleküle häufiger und mit größerer Energie zusammen. Da chemische Reaktionen eine bestimmte Menge an Energie benötigen, kann die Erhöhung der Energie der an der Reaktion beteiligten Moleküle die Geschwindigkeit beschleunigen, mit der die Reaktion abläuft. Folglich können Enzyme bei höheren Temperaturen schneller arbeiten, aber nur bis zu einem bestimmten Punkt.
Temperatur und Denaturierung
Obwohl erhöhte Temperaturen dazu führen können, dass Enzyme schneller arbeiten, wenn die Temperatur zu hoch wird, hört das Enzym auf zu arbeiten. Enzyme sind auf eine sehr spezifische dreidimensionale Struktur angewiesen, um richtig zu funktionieren. Wenn die Temperatur um ein Enzym zu hoch wird, verliert das Enzym seine Form, die als Denaturierung bekannt ist, und hört auf zu arbeiten. Die meisten Enzyme werden bei sehr hohen Temperaturen denaturiert.
Thermophile
Eine der Ausnahmen von der allgemeinen Regel, dass sehr hohe Temperaturen dazu führen, dass Enzymdenaturierung bei Thermophilen auftritt. Thermophile, so die Universität von Colorado, sind Organismen, die bei sehr hohen Temperaturen leben, wie in geothermischen Quellen und im Untergrund, wo die Temperatur heißer sein kann. Diese Organismen haben Enzyme, die bei sehr hohen Temperaturen optimal funktionieren, damit die Organismen leben können.
