Enzymer är organiska, biologiska katalysatorer som driver kroppens metaboliska reaktioner. Utan enzymer skulle inga reaktioner kunna ske inuti cellerna. De är komplexa proteiner som fungerar inom organismens noggrant kontrollerade inre miljö. I friska celler hålls temperaturen inom ett mycket smalt intervall, och enzymer är därför känsliga och lätt denatureras – alltså förstörs – vid temperaturvariationer. Under ogynnsamma temperaturförhållanden slutar enzymer helt enkelt att fungera.
Den kemiska reaktion som ett enzym katalyserar ökar vanligtvis i takt med att temperaturen höjs. Som tumregel fördubblas enzymets reaktionshastighet vid en temperaturökning på cirka tio grader Celsius. Så småningom nås dock en optimal temperatur, över vilken enzymets aktivitet inte längre ökar.
Efter denna brytpunkt börjar enzymet denatureras. Dess kemiska struktur förändras, vilket negativt påverkar den reaktion som enzymet ansvarar för. Redan den minsta förändring i proteinets struktur räcker för att ändra enzymets form tillräckligt mycket för att hindra bildningen av det enzym-substratkomplex som krävs – och reaktionen upphör då att ske.
Orsaken till denna känslighet är att enzymer aldrig har behövt utveckla mekanismer för att hantera kraftigt förhöjda temperaturer. De existerar nämligen i levande celler, som bara kan överleva inom ett specifikt temperaturområde. Generellt sett denatureras de flesta enzymer när temperaturen stiger över cirka 40 grader Celsius.
Enzymer är organiska proteiner som påskyndar reaktionerna i levande celler utan att själva förbrukas eller förändras. I en enda cell kan hundratals olika enzymer finnas, och var och en av dem ansvarar för en specifik reaktion.
Enzymet katalas, som finns rikligt i levern, reagerar med väteperoxid och bildar vatten och syre. På så sätt eliminerar det effektivt denna giftiga biprodukt som uppstår vid cellmetabolismen.
Det finns ett klassiskt experiment som visar hur temperaturen påverkar enzymaktiviteten, nämligen genom att studera hur nedbrytningen av väteperoxid påverkas av temperaturförändringar. I experimentet används puré av nötlever som reservoar för enzymerna. När temperaturen stiger bryts mer väteperoxid ner, vilket i sin tur indikerar att enzymreaktionerna har accelererat – fram till dess att denatureringen sätter in och aktiviteten sjunker.
Däggdjur, såsom nötkreatur, har en relativt konstant kroppstemperatur. Temperaturen inne i kroppens celler förblir lika stabil. Av denna anledning är enzymer anpassade för att fungera inom ett smalt temperaturområde, och de kemiska reaktioner de driver sker optimalt inom just detta intervall.
Varje avvikelse från det normala temperaturområdet – oavsett om temperaturen stiger eller sjunker – påverkar därför negativt dessa livsviktiga kemiska reaktioner. Detta illustrerar tydligt varför kroppens temperaturreglering är så avgörande för alla levande organismer.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online