1。酵素活性:
* 酵素活性の低下: 酵素は、生化学反応を触媒するタンパク質です。それらの活動は温度に非常に敏感です。温度が低下するにつれて、酵素活性は遅くなります。これは、低温が分子の運動エネルギーを低下させ、酵素が基質に結合して触媒反応を触媒することが難しくなっているためです。
* 剛性の増加: また、低温がタンパク質の剛性を高め、柔軟性が低下し、最適な活性のために正しい立体構造を採用することができなくなります。
2。細胞プロセス:
* 細胞呼吸の遅い: 細胞呼吸とは、グルコースを分解してエネルギー(ATP)を生成するプロセスです。このプロセスは、酵素活性に大きく依存しています。温度が低いほど、細胞呼吸が遅くなり、ATP産生が減少しました。
* タンパク質合成の減少: 細胞の成長と維持のための重要なプロセスであるタンパク質の産生も、低温によって減速しています。
* 膜流動性の低下: 細胞膜は低温でより硬くなり、それらを横切る分子の動きに影響を与え、栄養摂取や廃棄物の除去などの重要なプロセスを破壊します。
3。全体的な代謝:
* 代謝率の低下: 体内のすべての化学反応を含む代謝の全体的な速度は、低温で減少します。これが、体温を維持するのに十分なエネルギーを生成するために、寒い環境で生物をより多くの食物を消費する必要がある理由です。
* 代謝のシフト: 寒い温度に適応するために、生物は茶色の脂肪(熱を発生させるカロリーを燃焼させる脂肪組織)の生成を増加させるなど、代謝シフトを受ける可能性があります。
4。寒さへの適応:
* cold耐性: 一部の生物は、低温に対処するためのメカニズムを進化させてきました。これらには以下が含まれます。
*氷の結晶の形成を防ぐ不凍液性タンパク質の生成。
*不凍液として作用する高レベルの特定の糖を蓄積します。
*体温の設定点が低い。
* 冬眠: 一部の動物は、冬の間に冬眠状態に入ります。これは、代謝速度、体温、心拍数の劇的な低下を特徴としています。
重要な注意: 代謝プロセスに対する低温の影響は、特定の生物、温度変化の大きさ、および暴露期間によって異なります。