Impact biologique de la température

I) Au niveau moléculaire

Plus la température augmente, plus la vitesse de réaction enzymatique augmente. On aura un maximal de vitesse (optimum). Mais au delà de l'optimum, la température, qui continuera à augmenter, dégradera l'enzyme.

La température va avoir un effet considérable sur une réaction enzymatique.

II) Au niveau d'un organisme tout entier

Plus la température augmente, plus le consommation en taux d'oxygène de l'animal augmente.

III) Les limites de la thermorégulation

Théoriquement il n'y a pas de vie possible en dessous de -2°C et au dessus de 55°C. Ceci est dû à:

• le gel de l'eau continue dans les cellules

• la thermoabilité des protéines

Il y a toujours des exceptions sauf pour certains cas particuliers dû aux formes déshydratés ou autre. Mais ils peuvent être capable aussi de résister au froid en dessous de -10°C. Ce sont des organismes qui subissent les variations de températures. Ils vont prendre une diminution de température.

• présente dans leur liquide interne une substance anti-gel

• protéines de nucléation

• deshydratation progressive des cellules et du volume cellulaire

Certains organismes sont ectotherme luttant contre la congelation en systhétisant des substances "anti-gel". Ces substances sont des osmolytes (glycérol, sels..) ou des protéines qui diminuent le point de congélation, c'est le mécanisme de surfusion.

Chez certains Lépidoptères, on mesure un taux de glycérol croissant à l'approche de l'hiver, ils peuvent geler complètement et supporter des températures inférieurs à -50°C. Pas de mouvement, pas de respiration, pas de battements cardiaques. La chenille peut subir ces mécanismes de congélation décongélation plusieurs fois au cours de son cycle de vie (jusqu'à 7 ans de vie larvaire)

Chez les poissons des eaux polaires, on retrouve des AFGP (Anti-Freeze GlycoProteins)

Les protéines antigel interagissent avec les cristaux de glace et empêchent leur croissance.

D’autres organismes au contraire favorisent la congélation mais celle - ci est dirigée, maitrisée et lente . Ils synthétisent des protéines dites de nucléation.

La congélation est ménagée et l’organisme synthétise également des protéines antigel et autres substances protectrices pour protéger les compartiments non congelés.

L'organisme de l'animal va pouvoir protéger certains organes vitaux en choississant les organes qui vont être congeler grâce aux protéines de nucléation mais si l'animal est blessé, il peut mourir. Le processus total peut durer 24h.

L’état de surfusion permet de conserver liquide une solution ou de l'eau même si la température est inférieure à 0°C. Mais seul, c'est un état assez instable. La congélation ménagée permet d'atteindre cet état de surfusion et de protéger les organismes du froid intense de façon moins risquée.