İçerik
Modern bilim, birçok temel biyolojik işlemin enzim olmadan imkansız olacağını keşfetti. Yeryüzündeki yaşam, yalnızca enzimler tarafından katalize edildiklerinde, yeterli oranda meydana gelebilecek biyokimyasal reaksiyonlara dayanır. Ancak, reaktif bir sistemdeki enzimlerin konsantrasyonu düşükse enzimatik reaksiyonlar hala çok yavaş gerçekleşebilir.
Hızlandırılmış Tepkimeler
Enzimler, moleküllerin bir reaksiyon 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, ortam sıcaklığıyla ilişkilendirilen ortam termal enerjisi, aktivasyon enerjisi olarak kullanılabilir. Biyolojik ortamlardaki kimyasal reaksiyonların oranı genellikle sınırlı miktarda ortam enerjisi ile sınırlandırılır, ancak enzimler bu kısıtlamanın üstesinden gelir, çünkü daha fazla reaksiyonu etkinleştirmek için daha az miktarda enerji sağlarlar.
Bir Enzim, Bir Reaksiyon
Çoğu durumda, enzim konsantrasyonunun azaltılması enzim aktivitesini doğrudan etkiler, çünkü her enzim molekülü bir seferde sadece bir reaksiyonu katalize edebilir. Bir enzimin bağlandığı moleküle substrat denir. Genel olarak, bir enzim bir kimyasal reaksiyon için aktivasyon enerjisini düşürmek üzere bir substrata bağlanır. Bir sistemdeki tüm enzimler substratlara bağlıysa, ilave substrat moleküllerinin bir reaksiyonun tamamlanmasının ardından bir enzimin mevcut olmasını beklemesi gerekir. Bu, enzim konsantrasyonu azaldıkça reaksiyon oranının düşeceği anlamına gelir.
Bire Bir İlişki
Çoğu biyolojik ortamda, enzimlerin konsantrasyonu, substratların konsantrasyonundan daha düşüktür. Bu doğru olduğu sürece, enzim konsantrasyonu ve enzim aktivitesi arasındaki ilişki doğrudan orantılıdır. Enzim konsantrasyonuna karşı reaksiyon hızını gösteren bir grafikte, bu doğrudan orantılı ilişki, birinin eğimi ile düz bir çizgiye benziyor. Başka bir deyişle, bir ek enzim, birim zaman başına bir reaksiyon oranını arttırır ve bir çıkarılmış enzim, birim zaman başına bir reaksiyon oranını azaltır.
Substratsız Enzimler
Doğrudan orantılı ilişkinin bir istisnası, eğer substrat konsantrasyonu enzim konsantrasyonundan düşükse, enzim konsantrasyonunun azalmasının enzim aktivitesinin azalmasına yol açmamasıdır. Bu durumda, çıkarılan enzimlerin etkisi yoktur çünkü sistem hala mevcut tüm substratlarla bağlanmak için yeterli enzime sahiptir. Böylece, enzim konsantrasyonuna karşı bir enzim aktivitesi grafiği, enzim konsantrasyonu substrat konsantrasyonuna benzer bir seviyeye yükseldikçe, nihayetinde düz bir çizgide yükselecektir.