Hver biolog er bekendt med den profil sats af en enzymatisk reaktion versus temperatur, som vist i figuren. Vi ved, at en .ymer fra E. coli eller varmblodede dyr har en tendens til at have et optimalt omkring 37.C, mens de fra termiske udluftningsbakterier har meget højere optimale temperaturer. Overraskende finder jeg, at mange biologer ikke har en forståelse af, hvorfor en .ymer har disse temperaturprofiler. Faktisk er det beroligende simpelt.,
kemikere har en tommelfingerregel, at en stigning i temperaturen på 10 C C giver en fordobling af reaktionshastigheden. Denne regel er løst afledt af Arrhenius ligningen. Dybest set, som temperaturen stiger, så gør den kinetiske energi af reaktanterne. Denne øgede kinetiske energi betyder, at reaktanterne er mere tilbøjelige til at kollidere med tilstrækkelig energi til at tillade reaktionen at forekomme, så jo højere temperaturen er, desto højere er reaktionshastigheden.,
den første del af reaktionshastighedsprofilen (vist i grønt), hvor hastigheden stiger med temperaturen, følger Arrhenius-ligningen. Hvis en .ymet var helt stabilt selv ved høje temperaturer, ville reaktionshastigheden fortsætte med at stige med temperaturen, indtil der skete noget andet, som f.eks.
reaktionshastigheden begynder at plateau derefter falde i den gule fremhævede del af grafen., Dette skyldes temperaturen nærmer sig det punkt, hvor en .ymet begynder at denaturere (og derfor mister aktivitet). Ved endnu højere temperaturer (den mørkere gule sektion) er en .ymet fuldt denatureret, og der er ingen aktivitet tilbage.
den temperatur, ved hvilken denaturering forekommer, afhænger af en .ymets struktur, som igen er relateret til dets evolutionære oprindelse. Således Siger E., coli-enzymer, der har udviklet sig til at klare temperaturer på omkring 37°C, mens enzymer fra termisk udluftning bakterier har været tvunget til at udvikle sig på en sådan måde, at de kan forblive stabile på langt højere temperaturer (yay for PCR!).
så et en .yms optimale temperatur er en afvejning mellem Arrhenius-typen afhængighed af temperatur (jo varmere reaktionen, jo hurtigere hastigheden) og ustabiliteten af en .ymet, når det nærmer sig og derefter når, det er denatureringstemperatur.
oprindeligt offentliggjort den 11.oktober 2007. Revideret og opdateret den 20. maj 2016.,
har dette hjulpet dig? Så kan du dele med dit netværk.