Enzimlerin çalışmasını etkileyen birçok faktör bulunmaktadır.
İlk olarak sıcaklıkla başlayalım. Enzimler protein yapılı oldukları için sıcaklık değişiminden etkilenir.
En verimli çalıştıkları sıcaklık derecesine optimum sıcaklık denir. Organizma ve enzim çeşidine göre elbette ki optimum sıcaklık değeri değişebilir.
Enzimler düşük sıcaklıklarda çalışmaz yani inaktif durumdadır.
Fakat düşük sıcaklıklarda proteinlerin yapısı bozulmaz.
Bu nedenle ortam ısıtılırsa bu enzimler tekrar aktifleşerek çalışır.
Bu grafiğe baktığımızda 37 °C'nin optimum sıcaklık olduğunu görüyoruz.
Ortam sıcaklığı optimum değerin üzerine çıktıkça enzimlerin yapısı bozulmaya başlar.
Üç boyutlu yapısı tamamen bozulan bir enzim ortam sıcaklığı uygun değere getirilse bile tekrar çalışmaz.
Buna günlük hayattan bir örnek verelim.
Mesela kaynatılan sütün içindeki mikroorganizmaların enzimleri bozulur.
Bu da sütün ekşimesini engeller.
Yine çalışmayacağı için besinler dondurucuda bozulmadan uzun süre saklanabilir.
Şimdi de su miktarı ve pH değerini konuşalım.
Enzimler belirli miktarda suyun bulunduğu ortamlarda aktiftir. Su miktarının değişmesi enzimin aktivitesini de etkiler.
Hücrelerdeki su miktarı %15'in altına düşerse enzimler çalışmaz.
İşte bu nedenle bal, reçel, kurutulmuş sebze ve meyveler bozulmadan uzun süre saklanabilir.
Bu gibi ortamlarda su oranı %15'in altında olduğu için mikroorganizmalar yaşamını sürdüremiyor.
Su oranı %15'in üzerine çıkmaya başladığında ise enzimler aktif hale gelir ve mikroorganizmalar çoğalmaya başlar. İşte böylece de besinler bozulur.
Her enzimin en iyi çalıştığı optimum pH aralığı vardır.
Enzimler genellikle nötr ortamlarda daha iyi çalışırken bazı enzimler farklılık gösterir.
Örneğin pepsin enzimi pH değeri 2 olan midede, tripsin enzimi ise pH değeri 8 olan ince bağırsak ortamında en iyi çalışır.
Yani pepsin enzimi asidik, tripsin enzimi ise bazik ortamlarda aktiftir.
Enzimlerin çalıştığı en ideal pH değerine de yine optimum pH deriz.
Enzimlerin etkinliği etki ettiği substratın yoğunluğuyla da ilişkilidir.
Enzim substrat ilişkisi şeker fabrikasındaki üretim sistemine benzetilebilir.
Fabrikadaki işçileri enzim, şeker pancarını substrat, şekeri ise ürün gibi düşünelim.
Ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu arttıkça birim zamanda oluşan ürün miktarı da artar.
Yani fabrikadaki işçi sayısı ve şeker pancarının miktarı arttıkça şeker üretimi de artar.
Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat miktarı arttıkça birim zamanda oluşan ürün miktarı önce artar sonra sabit hızla devam eder.
Yani hemen düşünelim, işçi sayısı sabit olup işçiler maksimum kapasitede çalışırken fabrikaya sürekli yeni şeker pancarının gelmesi şeker üretim hızını arttırmaz.
Ortamda yeterli miktarda enzim varken substrat miktarı sınırlı ise substrat bitince reaksiyon da biter.
Sonuçta fabrikadaki işçilerin kullanacağı şeker pancarı azaldıkça şeker üretimi de azalır, şeker pancarı bitince iş de biter.
Enzimler substratını dış yüzeyinden etkilemeye başlar.
Substratın yüzey alanı arttıkça enzimin bağlanacağı yüzey de artar.
Böylece birim zamanda oluşan ürün miktarı artmış olur.
Grafiği böyle çizebilirim. Mesela kıyılmış etin yüzeyi doğranmış etten fazladır.
Bu sebeple sindirim enzimleri köfteyi kuşbaşı etten daha hızlı sindirir.
Enzimlerin etkinliğini arttıran maddelere aktivatör denir. Mesela mide öz suyunda bulunan hidroklorik asit, pepsinojen enziminin aktivatörüdür.
Pepsinojen bu sayede aktifleşir ve pepsine dönüşür.
Enzimatik reaksiyonların gerçekleştiği ortamlarda su miktarındaki artış belli değerlere kadar aktivatör etki yapar.
Enzimlerin etkinliğini yavaşlatan ya da durduran maddelere ise inhibitör diyoruz.
İnhibitörlere cıva,, kurşun, kadmiyum ve arsenik gibi ağır metaller, tarım ilaçları; yılan, akrep ve örümcek zehri örnek verilebilir. Bunlardan kurşun hemoglobin sentezinde görev alan enzimi inhibe ederek kanda taşınan oksijen miktarının azalmasına neden olur.
İlk olarak sıcaklıkla başlayalım. Enzimler protein yapılı oldukları için sıcaklık değişiminden etkilenir.
En verimli çalıştıkları sıcaklık derecesine optimum sıcaklık denir. Organizma ve enzim çeşidine göre elbette ki optimum sıcaklık değeri değişebilir.
Enzimler düşük sıcaklıklarda çalışmaz yani inaktif durumdadır.
Fakat düşük sıcaklıklarda proteinlerin yapısı bozulmaz.
Bu nedenle ortam ısıtılırsa bu enzimler tekrar aktifleşerek çalışır.
Bu grafiğe baktığımızda 37 °C'nin optimum sıcaklık olduğunu görüyoruz.
Ortam sıcaklığı optimum değerin üzerine çıktıkça enzimlerin yapısı bozulmaya başlar.
Üç boyutlu yapısı tamamen bozulan bir enzim ortam sıcaklığı uygun değere getirilse bile tekrar çalışmaz.
Buna günlük hayattan bir örnek verelim.
Mesela kaynatılan sütün içindeki mikroorganizmaların enzimleri bozulur.
Bu da sütün ekşimesini engeller.
Yine çalışmayacağı için besinler dondurucuda bozulmadan uzun süre saklanabilir.
Şimdi de su miktarı ve pH değerini konuşalım.
Enzimler belirli miktarda suyun bulunduğu ortamlarda aktiftir. Su miktarının değişmesi enzimin aktivitesini de etkiler.
Hücrelerdeki su miktarı %15'in altına düşerse enzimler çalışmaz.
İşte bu nedenle bal, reçel, kurutulmuş sebze ve meyveler bozulmadan uzun süre saklanabilir.
Bu gibi ortamlarda su oranı %15'in altında olduğu için mikroorganizmalar yaşamını sürdüremiyor.
Su oranı %15'in üzerine çıkmaya başladığında ise enzimler aktif hale gelir ve mikroorganizmalar çoğalmaya başlar. İşte böylece de besinler bozulur.
Her enzimin en iyi çalıştığı optimum pH aralığı vardır.
Enzimler genellikle nötr ortamlarda daha iyi çalışırken bazı enzimler farklılık gösterir.
Örneğin pepsin enzimi pH değeri 2 olan midede, tripsin enzimi ise pH değeri 8 olan ince bağırsak ortamında en iyi çalışır.
Yani pepsin enzimi asidik, tripsin enzimi ise bazik ortamlarda aktiftir.
Enzimlerin çalıştığı en ideal pH değerine de yine optimum pH deriz.
Enzimlerin etkinliği etki ettiği substratın yoğunluğuyla da ilişkilidir.
Enzim substrat ilişkisi şeker fabrikasındaki üretim sistemine benzetilebilir.
Fabrikadaki işçileri enzim, şeker pancarını substrat, şekeri ise ürün gibi düşünelim.
Ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu arttıkça birim zamanda oluşan ürün miktarı da artar.
Yani fabrikadaki işçi sayısı ve şeker pancarının miktarı arttıkça şeker üretimi de artar.
Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat miktarı arttıkça birim zamanda oluşan ürün miktarı önce artar sonra sabit hızla devam eder.
Yani hemen düşünelim, işçi sayısı sabit olup işçiler maksimum kapasitede çalışırken fabrikaya sürekli yeni şeker pancarının gelmesi şeker üretim hızını arttırmaz.
Ortamda yeterli miktarda enzim varken substrat miktarı sınırlı ise substrat bitince reaksiyon da biter.
Sonuçta fabrikadaki işçilerin kullanacağı şeker pancarı azaldıkça şeker üretimi de azalır, şeker pancarı bitince iş de biter.
Enzimler substratını dış yüzeyinden etkilemeye başlar.
Substratın yüzey alanı arttıkça enzimin bağlanacağı yüzey de artar.
Böylece birim zamanda oluşan ürün miktarı artmış olur.
Grafiği böyle çizebilirim. Mesela kıyılmış etin yüzeyi doğranmış etten fazladır.
Bu sebeple sindirim enzimleri köfteyi kuşbaşı etten daha hızlı sindirir.
Enzimlerin etkinliğini arttıran maddelere aktivatör denir. Mesela mide öz suyunda bulunan hidroklorik asit, pepsinojen enziminin aktivatörüdür.
Pepsinojen bu sayede aktifleşir ve pepsine dönüşür.
Enzimatik reaksiyonların gerçekleştiği ortamlarda su miktarındaki artış belli değerlere kadar aktivatör etki yapar.
Enzimlerin etkinliğini yavaşlatan ya da durduran maddelere ise inhibitör diyoruz.
İnhibitörlere cıva,, kurşun, kadmiyum ve arsenik gibi ağır metaller, tarım ilaçları; yılan, akrep ve örümcek zehri örnek verilebilir. Bunlardan kurşun hemoglobin sentezinde görev alan enzimi inhibe ederek kanda taşınan oksijen miktarının azalmasına neden olur.
