Enzimlerin Hızına Etki Eden Faktörler

Substrat yoğunluğu, tepkime hızını etkileyen etmenlerden biridir. Substrat yoğunluğu artırıldığında tepkimenin hızı bir süre artar. Fakat daha sonra tepkime hızının sabit kaldığını gözleriz. Substrat miktarını ne kadar artırırsak artıralım bu durum değişmez. Bunun sebebi ortamda bulunan enzimlerin bir süre sonra substrata doymuş hale gelmeleri ve hiç boş kalmaksızın çalışmalarıdır. Yani enzim moleküllerinin hepsi bir substrata bağlı durumda bulunurlar, birini bıraktıkları anda diğerine bağlanırlar, sonuçta daha fazla substrat eklemenin bir anlamı kalmaz.

Enzim yoğunluğu da tepkime hızını etkiler. Eğer yukarıda sözünü ettiğimiz gibi enzim substrata doygun hale gelmişse, ortama enzim eklenmesi bu tepkimenin hızını doğal olarak artırır. Teorik olarak düşündüğümüzde ortamda ne kadar çok enzim olursa tepkimenin hızının o kadar artması beklenir. Fakat enzimin hücre içinde görev yaptığı yerde her zaman yeteri kadar substrat bulunmayacağından, tepkime en yüksek hızda ilerlemeyebilir. Yeterli miktarda substrat olduğu sürece tepkime hızının zamana göre artış grafiği doğrusal olur.

Sıcaklık, tepkime hızını etkileyen diğer bir etmen. Enzim tepkimelerinde sıcaklığın her 10°C artışıyla tepkime hızı 1-3 kat artar. Bazı enzimlerde bu artış daha fazla olabilir. Hayvansal kaynaklı enzimler genellikle optimum ısıya ancak 40-50° C arasında, bitkisel kaynaklı enzimler ise genellikle 50-60°C arasında erişirler. Fakat sıcaklık enzim tepkimelerinin hızını belli bir seviyeye kadar artırır. Bunun sebebi, az önce sözünü ettiğimiz sıcaklıkların üzerinde proteinlerin bozunmaya başlamasıdır. Enzimler genellikle protein yapıda oldukları için sıcaklıktan etkilenirler. Bu yüzden enzim etkinliği belli bir sıcaklıktan sonra düşmeye başlar ve proteinler bozunduğunda da tamamen sona erer. Tabi burada, 100°C�nin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanıklı hipertermofilik bakteriler gibi canlıların bir istisna oluşturduklarını hatırlatalım.

Enzim tepkimesinin gerçekleştiği ortamın pH değeri de tepkime hızını etkiler. Bildiğiniz gibi pH değeri bir ortamın ne kadar asidik ya da bazik olduğunu gösteren değerdir. Özetle ortam ne kadar asidikse, bu ortamdaki hidrojen iyonları da o kadar fazladır diyebiliriz. Pozitif yüklü hidrojen iyonu, örneğin kimi moleküllerin negatif yüklü bölgelerini etkileyerek bu moleküllerde yapısal değişimlere sebep olabilir ya da olması gerekenden daha bazik bir ortamda bulunan bir molekül, kendi hidrojen iyonunu ortama vermek zorunda kalabilir. Genellikle her tip proteinin en iyi iş gördüğü belli bir pH değeri vardır. (Enzimlerin de protein yapıda olduğunu hatırlayalım.) Bu değeri de o proteinin moleküler yapısı belirler. Örneğin midemizdeki enzimler, midenin asidik ortamında çalışabilir.

Son olarak enzim tepkimelerinin hızına zamanın etkisinden örneklerle söz edelim. Bir tepkimenin belli bir süre bir hücrede devam ettiğini ve tepkime sonucunda ortamda oluşan ürünün biriktiğini varsayalım. Bu ürün ortamın diyelim ki pH değerinde değişikliğe sebep olabilecek bir yapıda olabilir ve bu durum da protein yapıdaki enzimlerin etkinliğini düşürecektir.