Jokainen biologi tuntee profiili määrä entsymaattinen reaktio vs. lämpötila kuten kuvassa. Tiedämme, että E. coli-bakteerin tai lämminveristen eläinten entsyymit ovat yleensä optimaalisesti noin 37°C: ssa, kun taas lämpöventtiilibakteereista peräisin olevilla entsyymeillä on paljon korkeammat optimaaliset lämpötilat. Yllättävää kyllä, monet biologit eivät ymmärrä, miksi entsyymeillä on nämä lämpötilaprofiilit. Itse asiassa se on rauhoittavan yksinkertaista.,
kemisteillä on nyrkkisääntö, jonka mukaan 10°C: n lämpötilan nousu kaksinkertaistaa reaktionopeuden. Tämä sääntö on löyhästi johdettu Arrheniuksen yhtälöstä. Periaatteessa lämpötilan noustessa myös reaktanttien liike-energia kasvaa. Tämä lisääntynyt kineettinen energia tarkoittaa, että reagenssit ovat todennäköisesti törmäävät tarpeeksi energiaa, jotta reaktio tapahtuu, joten korkeampi lämpötila, sitä suurempi on reaktionopeus.,
ensimmäinen osa reaktionopeutta profiili (vihreällä), jossa korko kasvaa lämpötila, seuraa Arrheniuksen yhtälöä. Jos entsyymi oli täysin vakaa myös korkeissa lämpötiloissa, reaktionopeutta olisi edelleen lisääntyvän lämpötilan noustessa, kunnes jotain muuta tapahtui, kuten yksi reagenssit haihtunut, esimerkiksi.
reaktionopeus alkaa tasangolla sitten lasku keltainen korostettu osio kuvaajan., Tämä johtuu lämpötilasta, joka lähestyy sitä kohtaa, jossa entsyymi alkaa denaturoitua (ja siten menettää aktiivisuutensa). Vielä korkeammissa lämpötiloissa (Tummankeltainen osa) entsyymi denaturoituu täysin eikä aktiivisuus jää jäljelle.
lämpötila, jossa denaturaatio tapahtuu, riippuu entsyymin rakenteesta, joka puolestaan liittyy sen evolutionaariseen alkuperään. Niinpä E., coli-entsyymit ovat kehittyneet selviytymään noin 37°C: n lämpötiloista, kun taas lämpöventtiilibakteerien entsyymit ovat joutuneet kehittymään siten, että ne voivat pysyä vakaina huomattavasti korkeammissa lämpötiloissa (yay for PCR!).
Joten entsyymiä on optimaalinen lämpötila on trade-off välillä Arrhenius-tyyppinen riippuvuus lämpötilasta (kuumempi reaktio, sitä nopeammin syke) ja epävakaus entsyymi, koska se lähestyy, sitten saavuttaa, se on denaturointi lämpötila.
julkaistiin alun perin 11.lokakuuta 2007. Tarkistettu ja päivitetty 20. Toukokuuta 2016.,
onko tämä auttanut sinua? Jaa sitten verkkosi kanssa.