* 酵素変性: 細胞呼吸は、複雑な一連の酵素反応に依存しています。酵素はタンパク質であり、タンパク質はその機能に不可欠な特定の3次元構造を持っています。 高温はタンパク質を変性させます。つまり、形状を失い、非機能になります。
* 膜破壊: 主に脂質で構成される細胞膜も、高温で不安定になります。これにより、膜の完全性が破壊され、分子が通過して細胞の適切な機能を防ぐことが困難になります。
* 代謝率: 化学反応の速度は温度とともに増加しますが、特定のポイントまでのみ増加します。臨界温度を超えて、酵素の効果が低下し、細胞呼吸速度が大幅に低下します。
これらの要因の結果は、エネルギー生産に不可欠な細胞呼吸が65°Cを超える温度で効果的に閉鎖され、ほとんどの生物の生活を不可能にすることです。
例外:
65°Cを超える温度のある環境で生き残り、さらには繁栄することさえできる極端性生物がいくつかあります。これらの生物は、次のようなユニークな適応を進化させました。
* 熱安定酵素: 彼らの酵素は、高温で変性に抵抗するより堅牢な構造を持っています。
* 修正膜: 彼らの細胞膜は、高温で安定性を維持する異なる組成を持っています。
しかし、これらの極端性は限界を持ち、極端に高い温度で無期限に細胞呼吸を維持することはできません。