13.12
Enzimler, biyokimyasal reaksiyonların hızını artıran biyolojik katalizörlerdir. Çoğu enzim amino asitlerden oluşan proteindir;bazıları ribozimler olarak bilinen RNA molekülleridir. Enzimler, bir reaksiyonun aktivasyon enerjisini düşürerek, reaksiyon hızını artırarak etki eder.
Kimyasal bağların hem sentezini hem de bozulmasını katalize edebilirler, ancak reaksiyonun yönünü veya dengesini etkilemezler. Her enzim, substrat adı verilen belirli bir reaktana bağlanır ve belirli bir reaksiyonu katalize eder. Substrat, moleküller arası kuvvetler ve geçici kovalent bağlar gibi etkileşimler yoluyla aktif bölge adı verilen enzimin farklı bir katalitik bölgesine bağlanarak bir enzim-substrat kompleksiyle sonuçlanır.
Bu bağlanma, enzim ve substratı arasında gerekli olan yapısal tamamlayıcılık nedeniyle oldukça spesifiktir. Bu nedenle, belirli bir enzim, konformasyonuna bağlı olarak yalnızca belirli reaksiyonları katalize edebilir. Karmaşık oluşumu anlamanın basit bir yolu, substratın enzimin aktif bölgesine uyduğunu varsayan kilit ve anahtar modelidir ve buna karşılık gelen kilit"e uyan bir anahtar"a benzer.
Bununla birlikte, başka bir model olan indüklenmiş uyum modeli, kompleksin dinamik doğasını hesaba katar. Bu model, bir substrat bağlandığında, küçük konformasyonel değişikliklere neden olduğunu ve reaksiyonu destekleyen daha sıkı bir uyumla sonuçlandığını belirtir. Bir reaksiyon için aktivasyon enerjisi, çeşitli yöntemlerle düşürülebilir.
Yaygın mekanizmalar, bir bağın daha kolay kırılmasına izin veren veya iki substratın reaktif gruplarını birbirine yaklaştırarak, bağ oluşumunu teşvik eden substratta konformasyonel değişikliklerin indüklenmesini içerir. Enzim aktivitesi, inhibitör adı verilen doğal veya sentetik moleküller tarafından geçici veya kalıcı olarak bastırılabilir. Örneğin kompetitif bir inhibitör, enzimin aktif bölgesine bağlanmak için substrat ile rekabet eder, böylece substrat bağlanmasını önler.
Öte yandan, nonkompetitif bir inhibitör, enzim üzerinde başka bir konuma bağlanır ve bu, aktif bölgede konformasyonel bir değişikliğe neden olarak enzimin katalitik aktivitesini azaltır.
Canlı organizmalarda enzimler, hücresel metabolizmada yer alan birçok biyokimyasal reaksiyon için katalizör görevi görür. Enzimlerin rolü, substratlar…
Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.