Enzimlerin Çalışmasını Etkileyen Faktörler
a. Sıcaklık:
Enzimler protein yapılı olduklarından, ortamdaki sıcaklık değişimlerinden etkilenirler. Enzimin en iyi çalışabileceği sıcaklığa optimum sıcaklık denir. Enzimler genelde 30–40°C arasında maksimum etkinlik gösterirler (İnsanda optimum sıcaklık 37°C dir). Tepkime hızı Sıcaklık (°C) 20 40
Bir enzimatik tepkimenin hızı belirli bir noktaya kadar, artan sıcaklığa bağlı olarak artar. Bunun nedeni sıcaklık artışından dolayı, substratların hızlı hareket etmesi ve enzimin aktif bölgesi ile daha sık çarpışmasıdır.
Ancak belirli bir sıcaklığın üzerine çıkıldığında enzimler denatüre olduğundan (aktif bölgenin şekli bozulur), enzimatik tepkimenin hızı aniden düşer. Yüksek sıcaklıkta (55–60°C) enzimlerin yapısı bozulduğundan, sıcaklık normale dönse de enzimler çalışamaz.
Optimumdan düşük sıcaklıklarda enzimin etkinliği azalır, fakat yapısı bozulmaz. Bu durumda sıcaklığın belirli bir dereceye kadar artırılması enzimatik tepkimenin hızını da artırır.
b. pH derecesi:
Her enzimin optimum bir pH’ sı vardır. Bir çok enzimin optimal pH değeri 7 civarındadır. Bazı enzimler asidik, bazıları ise bazik ortamda optimal aktivite gösterebilirler.
Örneğin midede protein sindiriminde görev alan pepsin enzimi pH = 2′ de yani asidik ortamda iyi çalışır. İnce bağırsakta protein sindiriminde görev alan tripsin enzimi ise pH = 8,5′ ta yani bazik ortamda iyi çalışır.
Tepkime hızı pH 0 7 11 Pepsin Amilaz Tripsin Ortamın pH’ ındaki ani değişimler enzimlerin denatürasyonuna neden olabilir.
c. Enzim yoğunluğu:
Sıcaklık ve pH değerlerinin optimum olduğu ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu arttıkça tepkime hızı da artar. Tepkime hızı Enzim yogunlugu
Karaciğerde üretilen katalaz enzimi zehirli bir molekülü olan hidrojen peroksiti aşağıdaki tepkime ile parçalayarak zehirsiz hale getirir. H O Katalaz H O 1/2O 2 2 2 + 2 H2O2 bulunan bir deney tüpüne karaciğer hücrelerinin ezilerek konulması tepkime hızını artırır. Bunun nedeni karaciğer hücreleri ezildikçe deney tüpüne geçen katalaz enzimi miktarının artmasıdır. Ortamdaki substrat miktarı sınırlı ise enzim yoğunluğu artsa bile reaksiyon bir süre devam eder daha sonra durur. Bunun nedeni ortamda substratın kalmamasıdır.
d. Substrat yoğunluğu:
Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat yoğunluğu arttıkça reaksiyon hızı maksimum bir değere ulaştıktan sonra sabit kalır. Bunun nedeni enzimlerin substrata doymasıdır.
e. Substrat yüzeyi:
Enzimler substratı dış yüzeylerinden başlayarak etkiler. Bu sebeple substratın yüzey alanı arttıkça enzim etkinliği de artar ve tepkime hızlanır. Ağızda uzun süre çiğnenen besinlerin sindiriminin daha kısa sürede tamamlaması bu yüzdendir. Tepkime hızı Substrat yüzeyi
f. Su:
Enzimlerin etkinlik gösterebilmeleri için ortamda belirli bir oranda suyun bulunması gerekir. Genellikle su yoğunluğunun %15’in altında olduğu ortamlarda enzimler görev yapamaz. Annelerimizin besinleri kurutarak saklaması ve reçellerin uzun süre bozulmadan kalabilmeleri su yoğunluğu ile ilgilidir. Bu yöntemlerle su yoğunluğu %15 in altına düştüğünden mikroorganizmaların çürümeye neden olan enzimleri iş göremez. Böylece besinler uzun süre bozulmadan saklanabilir.
g. Kimyasal maddelerin etkisi:
Enzimlerin etkinliğini artıran maddelere aktivatör adı verilir. Aktivatör kimyasal bir madde ya da başka bir enzim olabilir. Kalsiyum ve magnezyum gibi bazı iyonlar aktivatör maddelere örnektir.
Enzim etkinliğini azaltan ya da durduran maddelere inhibitör adı verilir. Siyanür, kurşun ve cıva gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. İnhibitör maddeler ikiye ayrılır.
Kompetitif inhibitörler doğrudan enzimin aktif bölgesine bağlanarak enzim ve substratın birleşmesini engeller.
Kompetitif olmayan inhibitörler enzimin başka bir bölgesine bağlanıp aktif bölgenin şeklinin değişmesine neden olarak enzimlerin substrata bağlanmasını engeller.