Enzimler ve proteinler: çalışma rehberi

Temel fikirler

Enzimler aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeleri hızlandırır; Michaelis–Menten denklemi hızın substrat derişimine nasıl bağlı olduğunu anlatır. İnhibitörler tabloyu öngörülebilir biçimde değiştirir.

• Michaelis–Menten: v = Vmaks[S] ÷ (Km + [S]). [S] = Km olduğunda hız tam olarak Vmaks’ın yarısıdır; yani Km substratın ne kadar sıkı bağlandığını ölçer (Km küçüldükçe bağlanma sıkılaşır).
• Çok yüksek [S]’de enzim doygunluğa ulaşır ve v, Vmaks’a yaklaşır. Devir sayısı kcat = Vmaks ÷ [E]’dir; bir enzimin saniyede dönüştürdüğü substrat molekülü sayısıdır.
• Yarışmalı inhibitör substratla yarışır: Vmaks değişmez, Km daha büyük görünür. Yarışmasız inhibitör Vmaks’ı düşürür ve Km’yi değiştirmez.
• Sıcaklık ve pH hızları değiştirir, uç değerler enzimi denatüre eder. Bir proteinin derişimi 280 nm’deki soğurganlığından ölçülebilir.

Temel denklemler

• v = Vmax[S] ÷ (Km + [S])
• kcat = Vmax ÷ [E]
• A = εcl
• at [S] = Km, v = Vmax ÷ 2

Çözümlü örnek

Bir enzimin Vmaks’ı 100 µmol/dk, Km’si 2 mM’dir. [S] = 6 mM’de v = 100 × 6 ÷ (2 + 6) = 75 µmol/dk, [S] = 2 mM’de 50 µmol/dk’dır. 0,010 µmol enzim bu Vmaks’ı verdiyse kcat = 100 ÷ 0,010 = 10 000 dk⁻¹, yani yaklaşık 167 sn⁻¹’dir.

Sık yapılan hatalar

• Km’yi Vmaks’ı veren substrat derişimi sanmak. Vmaks’ın yarısını verir.
• Yarışmalı inhibitörün Vmaks’ı düşürdüğünü söylemek. Daha fazla substratla aşılır; bu yüzden Vmaks değişmez.
• Düzleşen hızı enzimin yok olduğunun işareti saymak. Enzim doygundur, denatüre olmamıştır.

Alıştırma

Bu konudaki alıştırma sorularıyla kendinizi sınayın: Enzimler ve proteinler