温度:
* 酵素活性: 酵素は、生化学反応を触媒(スピードアップ)するタンパク質です。彼らは特定の温度最適を持っています。つまり、特定の温度で最適に機能します。 温度の変動は、酵素を変性させ(形状を変える)、効果がない可能性があります。これは代謝プロセスを混乱させ、致命的でさえあります。
* セルラープロセス: DNA複製、タンパク質合成、細胞シグナル伝達などの多くの重要な細胞プロセスは、温度変化に非常に敏感です。
* 膜の完全性: 細胞膜は脂質で作られており、その流動性は温度依存性です。極端な温度は膜の完全性を破壊し、栄養素と廃棄物の輸送に影響を与えます。
ph:
* 酵素活性: 温度と同様に、pHは酵素活性にも影響します。各酵素には最適なpH範囲があり、この範囲外の偏差は、その機能を妨害または停止することさえあります。
* タンパク質構造: pHの変化は、酵素を含むタンパク質の形状を変化させ、他の分子に結合する能力に影響を与える可能性があります。これにより、幅広い細胞プロセスが混乱する可能性があります。
* イオン濃度: pHは、細胞内の水素および水酸化物イオンの濃度に影響します。これらのイオンは、浸透圧のバランスと神経衝撃の維持など、多くの細胞プロセスで重要な役割を果たします。
破壊の結果:
* 代謝障害: 温度またはpHの破壊は、代謝経路の崩壊、エネルギー生産の障害やその他の重要な機能につながる可能性があります。
* 臓器損傷: 極端な温度またはpHの変化は、臓器や組織を損傷し、臓器不全につながる可能性があります。
* 病気: 発熱やアシドーシスなどの多くの疾患は、温度とpHの逸脱に関連しています。
規制のメカニズム:
生物は、内部温度とpHを調節するための複雑なメカニズムを進化させました。
* 体温調節: 動物は、汗をかいたり、震えたり、安定した体温を維持するために日陰を求めるなどのメカニズムを使用しています。
* 恒常性: ホルモン、酵素、およびその他の調節分子を含むフィードバックループの複雑なネットワークは、pHを含む安定した内部環境を維持するのに役立ちます。
要約すると、生物学的プロセス、細胞の完全性、および生物の全生存の適切な機能には、一定の内部温度とpHを維持することが不可欠です。