温度はどのように代謝に影響を及ぼしますか?

温度が代謝にどのように影響するか

代謝は、生物の生命を維持するために必要なすべての化学反応を表しています。これは、人間や他の生物が食物をエネルギーに変換するプロセスです。熱は、代謝の副産物であり、代謝が起こる速度に影響を与えるエネルギーの形態であり、代謝速度としても知られている。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

代謝は、食品がエネルギーに変換するプロセスです。熱は、このプロセスの副産物として生物から放出される。外温動物は自分自身の体温を調節することができないので、代謝は外部温度の影響を受ける。

メタボリズムのしくみ

代謝には2つの代謝経路がある。最初は、異化経路で、グルコースやタンパク質などの複雑な化合物を簡単な化合物に分解します。これにより、細胞の働きにエネルギーが利用可能になります。第2の経路は、これらの単純な化合物から身体が必要とする複雑な化合物、例えば筋肉タンパク質を構築する同化経路である。化学反応は予測不可能なので、細胞は代謝活性を調節するために酵素を必要とします。酵素は適切な化学物質を一緒に持ち込み、化学反応を加速します。従って、酵素は化学反応の触媒である。

熱の損失

食物から得られる少量のエネルギーだけが、細胞に働くエネルギーになります。残りは化学反応の副産物である熱として失われます。この熱は、人間や他の生物の体を逃れ、人がいっぱいの部屋が不快に熱くなる原因となっています。代謝によって生じる熱は、吸熱動物の体を温かく保つのに重要な役割を果たす。主に鳥類および哺乳類である吸熱は、代謝によって生成されるエネルギーを用いて体温を調節することができる動物である。

熱と酵素

任意の所与の生物の細胞は、多くの異なるタイプの酵素を含み、その各々は特定の化学反応を担う。これらの酵素はすべて、機能するために同様の温度範囲を必要とする。代謝速度と温度との関係は、塊状の曲線として視覚化することができる。酵素活性、したがって代謝は、所与の温度範囲の下端および上端では遅く、いくつかの最適点で最高である。典型的なヒト酵素の最適温度は摂氏37度(華氏98.6度)です。したがって、人体は代謝率を最大にするために摂氏約37度の温度を維持する。酵素活性は98.6度以上の温度で急激に低下し、高温では酵素が変性し、構造が失われて無駄になる。

温度と代謝率

周囲の環境の温度は、自分自身の体温を調節することができない異所性動物の代謝率に直接影響する。例えば、低温ではトカゲの代謝率が低く、高温では高い。これは、トカゲが寒さでは非常に活動的ではないことを意味します。高温になると速く動くことができますが、代謝プロセスを促進するためには食物を消費しなければなりません。科学者たちは、熱が細胞に利用可能な運動エネルギーの量を増加させることによって動物の代謝速度を上昇させると信じている。運動エネルギーは、動く物体に関連するエネルギーです。熱は、化学反応に関与する分子のスピードを上げることにより細胞内の運動エネルギーを増加させ、より頻繁にそれらを一緒にもたらす。吸熱動物の場合、体温を調節する行為は代謝率を上昇させる。例えばシワなどの冷たくするために必要な行動は、エネルギーを必要とし、したがって食物のより速い代謝を必要とする。

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