牛肉肝臓の酵素活性に対する温度の影響

酵素は、代謝反応を促進する有機または生物学的触媒です。細胞内で反応を起こすためには、酵素が存在する必要があります。酵素は、生物の密接に制御された内部環境内で機能する複雑なタンパク質です。健康な細胞では、温度は狭い範囲内に残るため、酵素は簡単に変性したり、温度の変動によって破壊されたりします。有害な温度条件下では、酵素は機能を停止します。

1. 化学反応

   • 酵素によって作成された化学反応は、通常、温度が上昇すると増加します。経験則として、温度が50度上昇すると、酵素の反応速度が2倍になります。最終的には、最適な温度に達し、その上で酵素の活動はもはや増加しません。この温度カットオフポイントに達した後、酵素は変性し始め、その化学構造が影響を受け、したがって、それが責任を負う化学反応に悪影響を及ぼします。タンパク質の構造の最小の変化が酵素の形状を変化させるため、必要な酵素 - 堆積複合体の形成を妨げるため、酵素によって駆動される化学反応は発生しなくなります。この理由は、酵素が特定の温度範囲内でのみ生き残ることができる生細胞に存在するため、高度な温度を処理するための対処メカニズムを開発していないためです。一般に、温度が105度を超えると、ほとんどの酵素は変性されます。

   過酸化水素形成

   • 酵素は、生細胞内の反応速度を加速する有機タンパク質ですが、これらの反応によってそれ自体は変化しません。数百の異なる酵素が単一の細胞に見られる可能性があり、これらはそれぞれ特定の反応の原因です。酵素カタラーゼは過酸化水素と反応して水と酸素を生成し、それによって細胞代謝を介して発生するこの毒性副産物を効果的に除去します。高酸化水素の産生が温度の増加または低下によってどのように影響を受けるかを示すことにより、温度が酵素活性にどのように影響するかを示すための古典的な実験が存在します。この実験では、牛肉の肝臓ピューレは酵素の貯水池として使用されます。温度が上昇すると、生産水素が少なくなり、酵素反応が増加したことが示されます。

   狭い温度バンド

   • 牛肉牛などの哺乳類は、比較的一定の温度を持っています。体の細胞内の温度は同様に一定のままです。このため、酵素は狭い温度帯域とそれらが生成する化学反応で機能することに慣れており、同じ温度範囲内で最適に発生します。通常の温度範囲からの偏差は、これらの重要な化学反応に悪影響を及ぼします。