Einfluss der Temperatur auf die Atmungsrate: Ein wissenschaftlicher Überblick

Zusammenhang zwischen Temperatur und Atmung

Die Atmungsrate steigt mit zunehmender Temperatur, bis eine optimale Temperatur erreicht ist, danach sinkt sie wieder. Dies liegt an der Enzymkinetik (d.h. einer Vielzahl komplexer Proteine, die von lebenden Zellen produziert werden).

Atmung

Atmung ist der enzymvermittelte Prozess, durch den Zellen Energie produzieren.

Enzymkinetik

Enzyme sind Proteine, die Reaktionen katalysieren. Sie sind temperaturabhängig.

Aktivierungsenergie

Eine bestimmte Energiemenge ist erforderlich, damit eine Reaktion stattfindet, wenn ein Enzym auf sein Substrat trifft. Dies wird Aktivierungsenergie genannt. Moleküle haben bei höheren Temperaturen mehr Energie, daher sind Reaktionen wahrscheinlicher. Die Moleküle bewegen sich auch mehr und sind daher eher dazu geneigt, zusammenzustoßen und potenziell zu reagieren.

Denaturierung

Hohe Temperaturen können die Struktur eines Proteins beschädigen. Wenn die Form der aktiven Stelle eines Enzyms (wo es mit seinen Substraten in Kontakt tritt) verloren geht, kann es nicht mehr richtig funktionieren. Hohe Temperaturen reduzieren die Atmungsrate, weil sie die an der Atmung beteiligten Enzyme beschädigen.

Optimale Temperatur

Die Temperatur, bei der ein Enzym am besten arbeitet, wird optimale Temperatur genannt. Darüber hinaus beginnt das Protein durch die Hitze beschädigt zu werden.