Όσον αφορά τη χημική αντίδραση εξηγούν γιατί όλοι οι οργανισμοί χρειάζονται μια συγκεκριμένη θερμότητα για το εσωτερικό ή έξω από το σώμα;
Η χημική βάση της απαίτησης θερμότητας σε οργανισμούς
Οι οργανισμοί χρειάζονται μια ορισμένη ποσότητα θερμότητας για την επιβίωσή τους λόγω του θεμελιώδους ρόλου που διαδραματίζει η θερμότητα σε χημικές αντιδράσεις, οι οποίες είναι τα δομικά στοιχεία της ζωής. Εδώ είναι μια κατανομή:
1. Ένζυμα και ενέργεια ενεργοποίησης:
* Ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις στο σώμα. Το κάνουν αυτό μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης , η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να συμβεί μια αντίδραση.
* Θερμότητα Παρέχει αυτήν την ενέργεια ενεργοποίησης. Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια κινούνται ταχύτερα, αυξάνοντας την πιθανότητα συγκρούσεων και επιτυχημένων αντιδράσεων.
* Βέλτιστη θερμοκρασία: Κάθε ένζυμο έχει μια βέλτιστη θερμοκρασία στην οποία λειτουργεί καλύτερα. Εκτός από αυτό το εύρος, η δομή του ενζύμου μπορεί να διαταραχθεί, οδηγώντας σε μειωμένη δραστηριότητα ή πλήρη αδρανοποίηση.
2. Μεταβολισμός:
* Μεταβολισμός είναι το άθροισμα όλων των χημικών αντιδράσεων σε έναν οργανισμό. Περιλαμβάνει διαδικασίες όπως:
* Αναβολισμός: Δημιουργία σύνθετων μορίων από απλούστερα (απαιτεί ενέργεια)
* Καταβολισμός: Η διάσπαση σύνθετων μορίων σε απλούστερα (απελευθερώνει ενέργεια)
* Θερμότητα είναι ένας κρίσιμος παράγοντας τόσο στις αναβολικές όσο και στις καταβολικές αντιδράσεις.
* Αναβολισμός: Η θερμότητα παρέχει την ενέργεια που απαιτείται για την κατασκευή νέων μορίων, όπως πρωτεΐνες και υδατάνθρακες.
* Καταβολισμός: Η θερμότητα επιταχύνει την κατανομή των μορίων, απελευθερώνοντας ενέργεια για να χρησιμοποιήσει ο οργανισμός.
3. Διατήρηση ομοιόστασης:
* ομοιόσταση αναφέρεται στο σταθερό εσωτερικό περιβάλλον που πρέπει να διατηρούν οι οργανισμοί για τη βέλτιστη λειτουργία.
* Θερμοκρασία είναι ένα κρίσιμο συστατικό της ομοιόστασης.
* ενδοθερμικοί οργανισμοί (όπως τα θηλαστικά και τα πουλιά) ρυθμίζουν τη θερμοκρασία του σώματος εσωτερικά. Χρειάζονται θερμότητα για να διατηρήσουν μια σταθερή θερμοκρασία πυρήνα, ακόμη και σε ψυχρότερα περιβάλλοντα.
* Εκκλητικοί οργανισμοί (όπως τα ερπετά και τα αμφίβια) βασίζονται σε εξωτερικές πηγές θερμότητας για να ρυθμίσουν τη θερμοκρασία του σώματος τους. Χρειάζονται ένα ορισμένο επίπεδο περιβαλλοντικής θερμότητας για να διατηρήσουν ομαλά το μεταβολισμό και τις σωματικές λειτουργίες τους.
Συνοπτικά:
Η θερμότητα διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στις χημικές αντιδράσεις που διατηρούν τη ζωή. Παρέχοντας την απαραίτητη ενέργεια ενεργοποίησης για τα ένζυμα και επηρεάζοντας την ταχύτητα των μεταβολικών διεργασιών, η θερμότητα επιτρέπει στους οργανισμούς να διατηρούν το εσωτερικό τους περιβάλλον και να εκτελούν βασικές βιολογικές λειτουργίες.