Bilim adamları hala temel biyolojik süreçleri mümkün kılan karmaşık protein moleküllerinin karmaşık ayrıntılarını anlamaya çalışıyorlar. Enzimler olarak bilinen bu moleküller, sayısız biyolojik reaksiyon için katalizör görevi görür. Enzimler olmadan, bu reaksiyonların çoğu, yaşamı sürdürmek için yeterince hızlı gerçekleşemezdi. Enzimler belirli bir ortamda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Aşırı ısı, çeşitli diğer koşullarla birlikte enzim aktivitesini ciddi şekilde bozabilir.
Yaşamın Tepkileri
Biyolojik reaksiyonlar, bir organizmanın yaşamını sürdüren enerjiyi ve özel molekülleri sağlar. Bununla birlikte, belirli bir miktarda enerji, reaktan molekülleri uyarana kadar tüm reaksiyonlar gerçekleşemez. Bu enerji, reaksiyonun aktivasyon enerjisi olarak bilinir. Biyolojik ortamlarda mevcut olan enerji, yeterli sayıda reaksiyonu uyarmak için genellikle yetersizdir, ancak enzimler bu yetersizliği telafi eder. Enzimler, reaktan moleküllerin birbirleriyle etkileşim şeklini değiştirerek aktivasyon enerjisini düşürür ve reaksiyonların çok daha hızlı gerçekleşmesini sağlar.
Isı Tarafından Değiştirildi
Enzimler özelleşmiş protein molekülleridir; bu, bir proteinin temel yapısını paylaştıkları anlamına gelir: belirli bir dizide birbirine bağlı belirli amino asit türleri. Genel olarak enzimler, detaylı fonksiyonel özelliklerini belirleyen karmaşık üç boyutlu yapılara sahiptir. Bu yapı değişirse, enzim aktivasyon enerjisini düşürme rolünde daha az etkili hale gelir. Yaygın bir yapısal değişim kaynağı ısıdır. Sıcak sıcaklıklar, rastgele moleküler ile ilişkili kinetik enerjiyi artırarak enzimatik aktiviteyi artırma eğilimindedir. hareket, ancak sıcaklık aşırı olduğunda, enzimler enzimatik inhibe eden yapısal bozulma yaşarlar. aktivite.
Hareket Halindeki Moleküller
Bir enzimin özenle tasarlanmış yapısının bozulması, denatürasyon olarak bilinir. Bu süreç genellikle arzu edilir: örneğin bazı gıda proteinleri, pişirme yoluyla denatüre edildikten sonra sindirilmeleri daha kolaydır. Yüksek sıcaklık, denatürasyonun yaygın bir nedenidir. Sıcaklık arttıkça, rastgele moleküler hareket daha enerjik hale gelir. Sonunda moleküler hareket o kadar enerjik hale gelir ki, moleküller enzimin doğal yapısını belirleyen sayısız amino asit arasındaki bağları bozar. Enzim yok edilmemiştir, ancak temel yapısal özellikleri değiştirilmiştir. Enzimler gibi karmaşık proteinlerde denatürasyon neredeyse her zaman geri döndürülemez.
Substratsız Bir Enzim
Bir enzimatik reaksiyonun başlangıcında bir enzime bağlanan bozulmamış bir reaktant molekülü veya substrat, enzimin doğru işleyişi için esastır. Bir substratın denatürasyonu, enzimin oldukça spesifik yapısına uymasını zorlaştıran veya imkansız kılan yapısal değişikliklere neden olur. Enzimler oldukça spesifiktir, yani karmaşık yapıları, yalnızca bir tür moleküle veya yakından ilişkili bir grup moleküle bağlanabilmelerini sağlar.