Enzymer er organiske eller biologiske katalysatorer som driver metabolske reaksjoner. For at en reaksjon skal finne sted i cellene, må enzymer være tilstede. Enzymer er komplekse proteiner som fungerer innenfor nøye kontrollert indre miljø i en organisme. I friske celler, forblir temperaturen innenfor et snevert område, og enzymer er derfor lett denatureres, eller ødelagt av variasjoner i temperaturen. Under ugunstige temperaturforhold, enzymer slutte å fungere.

Kjemiske reaksjoner

Den kjemiske reaksjonen skapt av et enzym vil typisk øke etter hvert som temperaturen økes. Som en tommelfingerregel, vil en 50 graders temperaturøkning føre til at reaksjonshastigheten for enzymet til dobbelt. Til slutt, er en optimal temperatur nås, over hvilken enzym virksomhet vil ikke lenger øker. Etter at denne temperaturen cut-off punkt er nådd, begynner den å denaturere enzymet, og dens kjemiske struktur blir berørt, således negativt påvirke den kjemiske reaksjonen som er ansvarlig for. Den kjemiske reaksjonen drevet av enzymet opphører å forekomme, da den minste endring i proteinets struktur endrer enzymet form nok til å hindre dannelsen av enzym-substrat-kompleks som er nødvendig. Grunnen til dette er at enzymer ikke har utviklet mekanismer for respons til å håndtere svært høye temperaturer, fordi de eksisterer med levende celler, som bare kan overleve innenfor et bestemt temperaturområde. Generelt er de fleste enzymer er denaturert når temperaturen er hevet over 105 grader.

Hydrogenperoksid Dannelse

Enzymer er organiske proteiner som akselerere hastigheten av reaksjoner i levende celler, men ikke selv er forandret av disse reaksjonene. Hundrevis av forskjellige enzymer kan finnes i en enkelt celle, og hver av disse er ansvarlig for en bestemt reaksjon. Enzymet katalase reagerer med hydrogenperoksyd under dannelse av vann og oksygen, og derved effektivt fjerne denne giftige biprodukt som oppstår gjennom cellemetabolismen. En klassisk eksperiment eksisterer for å vise hvordan temperaturen påvirker enzymaktiviteten, ved å vise hvordan produksjonen av hydrogen peroxide er påvirket av økning eller reduksjon i temperatur. I dette eksperimentet, er biff leveren puré benyttes som et reservoar for enzymene. Med økende temperatur, er mindre hydrogenperoxyd produsert, med i sin tur indikerer at enzymet reaksjoner har økt.

Smal Temperatur Band

Pattedyr, slik som storfe, har en relativt konstant temperatur. Temperaturen i cellene i kroppen forblir like konstant. Av denne grunn, enzymer er vant til å fungere med et smalt temperaturbånd, og de kjemiske reaksjoner som de produserer, oppstår optimalt innen det samme temperaturområde. Eventuelle avvik fra det normale temperaturområdet vil negativt påvirke disse livsviktige kjemiske reaksjoner.