Modern bilim, enzimler olmadan birçok temel biyolojik sürecin imkansız olacağını keşfetti. Yeryüzündeki yaşam, ancak enzimler tarafından katalize edildiğinde yeterli oranda gerçekleşebilen biyokimyasal reaksiyonlara bağlıdır. Ancak, reaktif bir sistemdeki enzim konsantrasyonu düşükse, enzimatik reaksiyonlar hala çok yavaş gerçekleşebilir.
Hızlandırılmış Reaksiyonlar
Enzimler, moleküllerin bir reaksiyonu başlatmak için gereken enerji miktarını azaltacak şekilde etkileşime girmesine neden olarak kimyasal reaksiyonlara yardımcı olur. Aktivasyon enerjisi olarak bilinen bu enerji çevre tarafından sağlanır. Örneğin, bir ortamın sıcaklığıyla ilişkili ortam termal enerjisi, aktivasyon enerjisi olarak kullanılabilir. Biyolojik ortamlardaki kimyasal reaksiyonların hızı, genellikle sınırlı miktarda ortam Ancak enzimler bu kısıtlamanın üstesinden gelir çünkü daha az miktarda enerjinin daha fazlasını aktive etmesini sağlarlar. reaksiyonlar.
Tek Enzim, Tek Reaksiyon
Çoğu durumda, azalan enzim konsantrasyonu, enzim aktivitesi üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir, çünkü her enzim molekülü aynı anda sadece bir reaksiyonu katalize edebilir. Bir enzimin bağlandığı moleküle substrat denir. Genel olarak, bir enzim, bir kimyasal reaksiyon için aktivasyon enerjisini düşürmek için bir substrata bağlanır. Bir sistemdeki tüm enzimler substratlara bağlıysa, ilave substrat molekülleri, reaksiyonun tamamlanmasını takiben bir enzimin kullanılabilir hale gelmesini beklemelidir. Bu, enzim konsantrasyonu azaldıkça reaksiyon hızının azalacağı anlamına gelir.
Bire Bir İlişki
Çoğu biyolojik ortamda, enzimlerin konsantrasyonu, substratların konsantrasyonundan daha düşüktür. Bu doğru olduğu sürece enzim konsantrasyonu ile enzim aktivitesi arasındaki ilişki doğru orantılıdır. Enzim konsantrasyonuna karşı reaksiyon hızını gösteren bir grafikte, bu doğru orantılı ilişki, eğimi bir olan düz bir çizgi gibi görünür. Başka bir deyişle, ek bir enzim hızı birim zamanda bir reaksiyon artırır ve çıkarılan bir enzim hızı birim zamanda bir reaksiyon azaltır.
Substratsız Enzimler
Doğrudan orantılı ilişkinin bir istisnası, azalan enzim konsantrasyonunun substrat konsantrasyonu, enzim konsantrasyonundan düşükse, enzim aktivitesinin azalmasına yol açar. Bu durumda, sistem hala mevcut tüm substratlara bağlanmak için yeterli enzime sahip olduğundan, çıkarılan enzimlerin hiçbir etkisi yoktur. Böylece, enzim konsantrasyonuna karşı enzim aktivitesinin bir grafiği, enzim konsantrasyonu substrat konsantrasyonuna benzer bir seviyeye yükseldikçe sonunda düz bir çizgiye dönüşecektir.
