minden biológus ismeri az enzimatikus reakció sebességének a hőmérséklethez viszonyított profilját az ábrán látható módon. Tudjuk, hogy az E. coli vagy a melegvérű állatok enzimjei általában optimálisak 37°C körül, míg a termikus szellőző baktériumok esetében sokkal magasabb az optimális hőmérséklet. Meglepő módon úgy találom, hogy sok biológusnak nincs megértése arról, hogy az enzimek miért rendelkeznek ezekkel a hőmérsékleti profilokkal. Valójában ez megnyugtatóan egyszerű.,
a vegyészeknek hüvelykujjszabályuk van, hogy a hőmérséklet 10°C-os emelkedése megduplázza a reakciósebességet. Ez a szabály lazán az Arrhenius egyenletből származik. Alapvetően, ahogy a hőmérséklet emelkedik, a reagensek kinetikus energiája is. Ez a megnövekedett kinetikus energia azt jelenti, hogy a reaktánsok nagyobb valószínűséggel ütköznek elegendő energiával ahhoz, hogy a reakció bekövetkezzen, így minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a reakciósebesség.,
A reakciósebességi profil első része (zölden látható), ahol az arány a hőmérséklettel növekszik, az Arrhenius-egyenletet követi. Ha az enzim még magas hőmérsékleten is teljesen stabil lenne, akkor a reakciósebesség a hőmérséklettel tovább növekszik, amíg valami más nem történik, például az egyik reaktáns elpárolog.
a reakciósebesség emelkedni kezd, majd a grafikon sárga kiemelt szakaszába esik., Ez annak köszönhető, hogy a hőmérséklet megközelíti azt a pontot, ahol az enzim denaturálódni kezd (ezért elveszíti aktivitását). Még magasabb hőmérsékleten (a sötétebb sárga szakasz) az enzim teljesen denaturált, és nincs aktivitás.
a denaturáció hőmérséklete az enzim szerkezetétől függ, amely viszont evolúciós eredetéhez kapcsolódik. Így, E., a coli enzimek úgy fejlődtek ki, hogy megbirkózzanak a 37°C körüli hőmérsékletekkel, míg a termikus szellőző baktériumok enzimjei olyan módon kénytelenek fejlődni, hogy sokkal magasabb hőmérsékleten stabilak maradjanak (yay for PCR!).
tehát egy enzim optimális hőmérséklete az Arrhenius-típusú hőmérsékletfüggőség (minél melegebb a reakció, annál gyorsabb az arány) és az enzim instabilitása, ahogy közeledik, majd eléri, denaturációs hőmérséklet.
eredetileg 2007.október 11-én jelent meg. Felülvizsgálták és 2016.május 20-án frissítették.,
Ez segített neked? Akkor kérjük, ossza meg a hálózat.