Vücudunuzun trilyonlarca hücresinin her biri binlerce kimyasal reaksiyona bağlıdır. Vücudunuzun içinde meydana gelen kimyasal reaksiyonlar bir test tüpünde gerçekleşebilir, ancak bunlar çok daha yavaş gerçekleşir - canlı bir organizmanın faaliyetlerini desteklemek için çok yavaş.
enzimler canlı organizmalarda kimyasal reaksiyonlara yardımcı olan proteinlerdir. İşlevleri ve çalışma hızları çeşitli faktörlerden etkilenir. Bu faktörlerden bazıları diğer kimyasallardır.
Enzimler Nasıl Çalışır?
Kimyasal reaksiyonlar, atomlar arasındaki bağların kopmasını ve oluşumunu içerir. İlk kimyasalların bağlarını kırmak - reaktanlar - enerji alır. Buna aktivasyon enerjisi denir. Enzimler, reaktanları yakalayan ve aktivasyon enerjisi daha düşük olacak şekilde yönlendiren proteinlerdir. Reaktanlar da denir substratlar.
Bir enzim, substratları aktif siteler olarak adlandırılan belirli yerlerde bağlama görevi görür. Aktif alanlar, belirli alt tabakalara tutunmalarına izin verecek şekilde şekillendirilir. Bağlı enzim-substrat kompleksi, reaktanların bağlarını kırmasını ve üründe yenilerini oluşturmasını kolaylaştırır.
Daha sonra ürün enzimden salınır.
Kimyasal Reaksiyonlara Yardımcı Olan Kimyasallar: Kofaktörler
Aktif bölgenin şekli, enzimlerin çalışmasına izin verir. Aktif bölge bozulursa, substrat bağlanmaz ve reaksiyona yardımcı olmaz. Bazı enzimler, uygun şekli almak için kofaktör adı verilen kimyasallara ihtiyaç duyar.
Kofaktörler inorganik atomlar veya organik moleküller şeklinde olabilir. Kofaktörlerin örnekleri arasında, alkolü metabolize etmek için kullanılan alkol dehidrojenaz enziminde gerekli olan iyonize bir çinko atomu (birkaç elektron kaybetmiş olan) bulunur.
Nikotinamid adenin dinükleotit molekülü, ortak bir organik moleküler kofaktördür ve aynı zamanda bir koenzim. Genellikle hidrojen atomlarının veya iyonlarının transferini gerektiren reaksiyonlara katılır. Bir enzimin çalışması için koenzimler ve inorganik kofaktörler gerekli olabilir ve bunlardan yeterince yoksa, genel reaksiyon hızı yavaş olacaktır.
Kimyasal Reaksiyonlara Yardımcı Olan Kimyasallar: Substratlar
Her enzimin belirli bir işlevi vardır. Bir fruktoz molekülünü ikiye bölen bir enzim, oksijeni dışarı atmak için kullanılamaz. Kırmızı kan hücreleri. Bir reaksiyonun gerçekleşmesi için hem enzimin hem de substratın mevcut olması gerekir. Reaksiyon hızı, enzim veya substrat eksikliği ile sınırlanabilir.
Başka bir deyişle, bir hücrede çok fazla substrat varsa ve fazla enzim yoksa, daha fazla enzim eklemek reaksiyon hızını artıracaktır. Tersine, çok fazla enzim varsa ve çok fazla substrat yoksa, substrat eklemek reaksiyon hızını artıracaktır. Ancak çok fazla substrat varken ve fazla enzim yokken daha fazla substrat eklemek (veya tam tersi durumda daha fazla enzim eklemek) reaksiyon hızını artırmaz.
Daha Hızlı Reaksiyon Oranları
Enzim katalizli bir reaksiyonun gerçek hızı değişmez. Yani, substratın bağlanmasından ürünün salınmasına kadar geçen süre, her bir özel enzim türü için aynıdır. Bir enzimin etkisini hızlandırmaktan bahsedildiğinde, toplam reaksiyon sayısının artması için kimyasal reaksiyonlara aktif olarak katılan enzimlerin sayısını artırmak kastedilmektedir.
Örneğin, yeterli değilse çinko Bir hücredeki belirli bir DNA işleme enziminin tamamıyla eşleşmesi için, daha fazla çinko eklemek, daha fazla enzimin aktif olmasını mümkün kılarak reaksiyon hızını artıracaktır.
Daha fazla substrat veya daha fazla enzim eklemekle aynı şey: Eylem, belirli bir enzimi hızlandırarak değil, daha fazla enzimin kimyasal reaksiyonları katalize etmesine izin vererek hızlanır.