Bir enzim, reaksiyonlar için katalizör görevi gören oldukça karmaşık bir proteindir. Katalizör, reaksiyonun kendisi tarafından tüketilmeden kimyasal reaksiyonun hızını artıran bir maddedir. Enzimler yaşam için kritik öneme sahiptir ve doğada her yerde bulunur. Enzimlerin çok özel bir üç boyutlu yapısı olduğundan, sıcaklık ve pH gibi koşullardaki değişiklikler etkinliklerini etkileyebilir.
denatürasyon
Bir enzimin üç boyutlu yapısı, reaksiyon katalizinin gerçekleştiği aktif bölgeyi veya enzimin iş ucunu oluşturur. Bu aktif bölgedeki değişiklikler, pH veya sıcaklık gibi faktörlerden etkilenebilir ve bu nedenle, optimal koşullar mevcut olmadığında enzimin etkinliği azalacaktır. Enzim şeklini kaybettiğinde buna denatürasyon denir.
Amino Asit Yan Zincirleri
Proteinleri ve dolayısıyla enzimleri oluşturan amino asitler, bir merkezi karbon atomu, bir hidrojen atomu, bir amino grubu, bir karboksilik asit grubu ve bir "R" grubundan oluşur. R grubuna yan zincir de denir. Yan zincir veya R grubu, o amino asidi benzersiz yapan ve çözeltide zayıf bir asit veya baz gibi davranabilen ve spesifik bir iyonizasyon durumuna sahip olan spesifik bir atom dizilimidir. Bu iyonlaşma durumu enzimin yapısını etkiler.
pH'ın Etkisi
Tüm enzimlerin en iyi şekilde çalıştıkları optimal bir pH değeri vardır. pH, enzimin, kendisini enzimin aktif bölgesinin şekline uygun hale getiren belirli bir konformasyon almasına izin verir. Aktif bölge doğru şekil olduğunda, bir substrata veya reaksiyonun başlangıç materyaline etkili bir şekilde bağlanabilir ve reaksiyonu katalize edebilir. Aktif bölge, enzimin zayıf amino asit yan zincirlerinin belirli bir yapısının bir sonucudur. iyonlaşma durumları nedeniyle birbirleriyle ilişki kurarlar ve sonuçta ortaya çıkan spesifik üç boyutlu yapıyı oluştururlar. enzim. Doğru pH olmadan bu üç boyutlu yapı düzgün bir şekilde oluşmayacaktır. Canlı sistemlerdeki biyokimyasal tamponlar, enzimi optimal pH aralığında tutabilmektedir.
Sıcaklığın Etkisi
Sıcaklık, enzimlerin üç boyutlu yapısını da etkiler. Her enzimin en iyi şekilde çalıştığı optimal bir sıcaklık aralığı vardır. Çok yüksek bir sıcaklık, enzimin yapısını denatüre ederek aktif bölgesinin şeklini değiştirerek bir reaksiyonu etkin bir şekilde katalize edemez. Çok düşük bir sıcaklık, reaksiyonun maksimum hızda ilerlemesi için sisteme yeterli enerji sağlamayacaktır.