Ein-Minimum-U-förmige Temperaturprofile der Dissoziationskonstante (K (m)) wurden experimentell mit einer Vielzahl von Enzym-Substrat-Systemen (E-S) beobachtet. Die Zunahme der E-S-Affinität mit fallender Temperatur („positive thermische Modulation der Affinität“), die der kälteinduzierten Verringerung der katalytischen Geschwindigkeit entgegengesetzt ist, wurde oft als signifikant für sofortige und evolutionäre Temperaturkompensationen interpretiert und von großer Bedeutung bei der Festlegung thermischer Grenzen in ektothermen Organismen. Diese Rolle wurde Enzymen aus Endothermen mit der Begründung verweigert, dass ihre minimalen K (m) -Werte weit unter ihrer normalen Körpertemperatur lagen. In diesem Bericht wird der Nachweis erbracht, dass Affinitätsänderungen, die durch U-förmige Profile beschrieben werden, einfach die Folge intrinsischer kinetischer Eigenschaften des E-S-Systems sein können. Die theoretische Modellierung wird erreicht, indem der klassische Ausdruck für die Michaelis-Konstante mit übergangszustandstheoretischen Ausdrücken für die drei beteiligten Geschwindigkeitskonstanten kombiniert wird. Es liefert die U-Form des K (m) vs. T-Profils und ermöglicht die Ableitung einer Gleichung zur Identifizierung seines Inversionspunkts. Die Modellierung von V (max) und V (min) (Reaktionsgeschwindigkeit unter Bedingungen der Substratsättigung und der Verdünnung, K (m) > >) ist ebenfalls enthalten. Es wurde ein Ausdruck zur Vorhersage der „kritischen Temperatur“ T (C) formuliert, der dem Niedertemperaturbruch in Arrhenius-Linien entspricht. Unter Verwendung vorhandener K (m) -Daten aus der Literatur zu einer Vielzahl von E-S-Systemen erwies sich unsere Modellierung als sehr zufriedenstellend. Unsere eigenen Experimente zeigen, dass die Glukoseaufnahme durch Synaptosomen des Rattenhirns als Sonderfall des im Wesentlichen gleichen kinetischen Schemas angesehen werden kann und dass die U-förmige Temperaturmodulation des scheinbaren K (m) für die Glukoseumwandlung ebenfalls vollständig mit unserer kinetischen Modellierung übereinstimmt. Diese Experimente zeigen, dass eine positive thermische Modulation, obwohl sie auf intrinsischen kinetischen Eigenschaften des zugrunde liegenden E-S-Systems basiert, auch bei Endothermen eine adaptive Rolle spielen kann, die jedoch mit ihrer Toleranz gegenüber Hypothermie verbunden ist.
