Enzimlerin Daha Az Etkili Olmasının İki Yolu Nedir?

Enzimler, düzgün çalışması için 3B şekiller alması gereken protein makineleridir. Enzimler 3 boyutlu yapılarını kaybettiklerinde inaktif hale gelirler. Bunun olmasının bir yolu, sıcaklığın çok ısınması ve enzimin denatüre olması veya açılmasıdır. Enzimlerin inaktif hale gelmesinin bir başka yolu, aktivitelerinin bir kimyasal inhibitör tarafından bloke edilmesidir. Farklı inhibitör türleri vardır. Rekabetçi inhibitörler, enzimlerin aktif bölgesine bağlanır ve bloke eder. Rekabetçi olmayan inhibitörler, aktif siteden başka bir siteye bağlanır, ancak aktif sitenin işlevsel olmamasına neden olur.

Enzimlerdeki atomlar normalde titreşir, ancak molekülün açılacağı kadar değil. Enzimin sıcaklığının artması titreşim miktarını arttırır. Çok fazla sallanırsa enzim uygun şeklini kaybetmeye başlar. Enzimler, en aktif oldukları optimum sıcaklık aralığına sahiptir. Sıcaklık bu optimum aralığa ulaştıkça enzim aktivitesi artar, ancak bu aralık geçildikten sonra keskin bir şekilde azalır. Çoğu hayvan enzimi, 40 santigrat derecenin üzerinde aktivite kaybeder. Kaplıcalarda hayatta kalabilen ekstremofil adı verilen bakteriler vardır. Enzimleri suyu kaynatan sıcaklıklara dayanabilir.

Enzimlerin, enzimin asıl amacı olan kimyasal reaksiyonu gerçekleştirmekten sorumlu olan aktif bölge adı verilen bir bölgesi vardır. Enzimin geri kalanı gibi, aktif bölgenin de çalışabilmesi için uygun bir 3 boyutlu şekle sahip olması gerekir. Aktif bölge enzimin ağzı gibidir. Bazı amino asitlerin yan grupları, ağızdaki dişlere çok benzer şekilde aktif bölgenin boşluğuna yapışır. Bu yan gruplar, kimyasal reaksiyonun gerçekleşmesinden sorumludur. Yiyecekleri çiğnemek için dişlerin hizalanması gerektiği gibi, aktif bölge 3 boyutlu değilse yan gruplar reaksiyonları tamamlayamaz.

Enzimlerin daha az etkili hale gelmesinin bir başka yolu, aktivitelerinin bir kimyasal inhibitör tarafından bloke edilmesidir. Rekabetçi inhibitörler, enzimin aktif bölgesine bağlanan moleküllerdir. Aktif, substratın, enzimin değiştirmesi beklenen molekülün bağlandığı yerdir, böylece rekabetçi inhibitör, aktif bölge için substrat ile rekabet eder. Birçok rekabetçi inhibitör, tersine çevrilebilir inhibitörler olarak bilinir, çünkü aktif bölgeyi bağlamalarına rağmen düşebilirler. Bu enzimi tekrar çalıştırır.

Diğer bir enzim inhibitörü tipi, rekabetçi olmayan inhibitörler olarak adlandırılır. Bu tip kimyasallar enzimin aktif yerine değil başka bir yerine bağlanır. Bununla birlikte, inhibitörün diğer bölgeye bağlanması, proteinin şeklinde aktif bölgeyi kapatan veya bloke eden bir değişikliğe neden olur. Allosterik bölgeler, aktif bölge olmayan düzenleyici bölgeler olduğundan, rekabetçi olmayan inhibitörler ayrıca allosterik inhibitörler olarak da adlandırılır. Bazı enzimler, bir enzim kompleksi olarak adlandırılan şeyde bir araya gelen çoklu enzimlerdir. Bir allosterik inhibitör, bir allosterik bölgeye bağlanarak bir kompleksteki tüm enzimleri kapatabilir.