Die Auswirkungen der Temperatur auf die Enzymaktivität. Top – steigende Temperatur erhöht die Reaktionsgeschwindigkeit (Q10-Koeffizient). Mitte – der Anteil des gefalteten und funktionellen Enzyms nimmt oberhalb seiner Denaturierungstemperatur ab. Bottom – Folglich liegt die optimale Reaktionsgeschwindigkeit eines Enzyms bei einer Zwischentemperatur.
Die Temperatur eines Muskels hat einen signifikanten Einfluss auf die Geschwindigkeit und Kraft der Muskelkontraktion, wobei die Leistung im Allgemeinen mit abnehmenden Temperaturen abnimmt und mit steigenden Temperaturen zunimmt. Der Q10-Koeffizient stellt den Grad der Temperaturabhängigkeit eines Muskels dar, gemessen durch Kontraktionsraten. Ein Q10 von 1,0 zeigt die thermische Unabhängigkeit eines Muskels an, während ein zunehmender Q10-Wert eine zunehmende thermische Abhängigkeit anzeigt. Werte kleiner 1,0 weisen auf eine negative oder inverse thermische Abhängigkeit hin, d.h., eine Abnahme der Muskelleistung als Temperaturerhöhungen.
Q10-Werte für biologische Prozesse variieren mit der Temperatur. Eine Abnahme der Muskeltemperatur führt zu einer erheblichen Abnahme der Muskelleistung, so dass eine Temperaturabnahme um 10 Grad Celsius zu einer Abnahme der Muskelleistung um mindestens 50% führt. Personen, die in eisiges Wasser gefallen sind, können aufgrund dieses Effekts allmählich die Fähigkeit verlieren, zu schwimmen oder Sicherheitsleinen zu greifen, obwohl andere Effekte wie Vorhofflimmern eine unmittelbarere Ursache für ertrinkende Todesfälle sind. Bei einigen Mindesttemperaturen funktionieren biologische Systeme überhaupt nicht, aber die Leistung steigt mit steigender Temperatur (Q10 von 2-4) auf ein maximales Leistungsniveau und thermische Unabhängigkeit (Q10 von 1,0-1,5). Bei fortgesetzter Temperaturerhöhung nimmt die Leistung schnell ab (Q10 von 0,2-0,8) bis zu einer maximalen Temperatur, bei der alle biologischen Funktionen wieder aufhören.
Innerhalb von Wirbeltieren hat unterschiedliche Skelettmuskelaktivität entsprechend unterschiedliche thermische Abhängigkeiten. Die Rate der Muskelzuckkontraktionen und -relaxationen ist thermisch abhängig (Q10 von 2,0-2.5), während maximale Kontraktion, z.B. tetanische Kontraktion, thermisch unabhängig ist.
Muskeln einiger ektothermer Arten. z.B. zeigen Haie eine geringere thermische Abhängigkeit bei niedrigeren Temperaturen als endotherme Arten
