Enzimlerin Çalışma Şartları

Vücutta her kimyasal reaksiyon için belli enzimler görevlendirilmiştir. Enzimler, birbirlerinin görevlerini yapmazlar. Her görev için belirlenmiş olan özel enzimin, olay yerinde mutlaka hazır bulunması gerekmektedir. Eğer enzimler tükenir ve yenilenmezlerse, bunların yerini alabilecek yeni bir enzim yoktur. Daha önce de değindiğimiz gibi, domino taşlarının sıralı dizilimini andırır şekilde reaksiyonlar da birbirleriyle bağlantılıdırlar. Eğer herhangi bir enzimin eksikliği nedeniyle reaksiyonlardan biri gerçekleşmezse, seri haldeki kimyasal reaksiyon zinciri tamamen durur. Örneğin DNA kopyalanması işleminde yeni oluşan zincirin denetimini yapan tek bir enzimin yokluğu durumunda, hatalı kopyalanma meydana gelecek, sonra görev alan enzimler görevlerini yerine getiremeyecek ve organizmada işlevsiz veya hatalı bir DNA üretilmiş olacaktır. 

 

Enzimler aynı zamanda belirli bir ısı ve pH değeri içinde işlevlerini yerine getirebilirler. Enzimlerin genel anlamda canlı kalabildikleri ısı aralığı 30-70oC derecedir ve buna "optimum sıcaklık" denir. Bu oldukça özel bir ısı aralığıdır, çünkü insan vücudunun ortalama sıcaklığı 36.5oC'dir ve bu sıcaklık, insan bedenine ait enzimlerin çalışması için en uygun orandır. Hatta vücutta öyle enzimler vardır ki, çalıştıkları hassas şartlardan dolayı hayatta kalabildikleri ısı aralığı çok daha sınırlıdır. Dolayısıyla, insan bedenindeki en küçük bir ısı değişimi bile enzimlerin çalışmasını etkiler. Beden soğuktan donduğunda veya kişinin ateşi çıktığında, enzimlerin hızları yavaşlar, yaptıkları işlem sayısı azalır. Bazı enzimler ise ölürler. (Bkz. Savunma Sistemi Mucizesi, Harun Yahya) 

 

Sıcaklık 100C kadar yükseldiğinde tepkime hızı iki misli artar. Bir başka deyişle tepkimenin hızının artması sıcaklık ile doğru orantılıdır. Fakat bu derece büyük bir artış sonrasında, reaksiyonun hızı aniden düşmeye başlar ve tamamen durur. Her ne kadar reaksiyon hızları ilk başta ani bir artış gösterse de, enzimlerin çalışma şartları bakımından bu sıcaklığın elverişli olmadığı açıktır. Optimum sıcaklığın biraz üzerinde enzimler etkisiz olmalarına rağmen, sıcaklık düşünce tekrar etkili hale geçebilirler. Fakat bu yüksek sıcaklık devam ederse veya biraz daha yükselirse, enzimler tümüyle etkilerini yitirirler. Çünkü, enzimler üçüncül yapıya sahiplerdir ve yüksek sıcaklıkta sahip oldukları bu helozonik üç boyutlu yapıyı kaybederler. Enzimlerin bu yapısı parçalanır ve eski düzenini yitirir. Sonunda işlev göremez hale gelirler. 

Düşük sıcaklıkta da enzimler işlevsiz kalırlar. Fakat düşük sıcaklık enzimlerin yapısını bozmaz. Sıcaklık eski haline döndüğünde etkinlik yine başlar. Bu yöntemden dondurulmuş gıdalar sektöründe oldukça faydalanılmaktadır.

 

Gıdalar, dondurularak uzun süre saklanmakta, çözüldüklerinde tekrar aktif hale geçen enzimleri sayesinde yeniden eski besin değerlerinin büyük bir kısmına kavuşmaktadırlar. 

 

Sıcaklık dışında enzimler için vücudun pH değeri de oldukça önemlidir. pH'ın açılımı "potansiyel hidrojen"dir. O bölgede veya solüsyonda bulunan hidrojen iyonlarının konsantrasyon derecesini gösterir. Konsantrasyon derecesi 1'den 14'e kadar değerlendirilir. 7, suyun varlığını gösterir ve nötr bir ortamı tarif eder. 7'den sonraki sayılar sıvının bazik olduğunu, 7'den öncekiler de asidik olduğunu belirtirler. Bu ayrım, sıvı ortam içerisinde gerçekleşen reaksiyonların oluşabilmesi için büyük öneme sahiptir. Çünkü bazı moleküller suda erirken, bazılarına su etki etmez. Bu moleküllerin ancak ve ancak asitte erimeleri gerekmektedir. 

Enzimler genellikle belli bir pH aralığında etkinlik gösterirler. Buna "optimum pH" denir. Tüm enzimlerin çalışabilmeleri için ortalama bir pH değerine gereksinim duymaları ile beraber, bazı enzimler yine bu sınırlar içinde kendi çalışma şartlarına uygun özel bir pH değerinde çalışırlar. Örneğin, proteini parçalayan pepsin, ancak midenin pH'ının 2 olduğu asidik ortamda maksimum çalışabilir. Ancak pankreastan salgılanan ve protein sindiriminde rol alan tripsin, pH'ı 8,5 olan ortamlarda maksimum çalışabilmektedir. Kuvvetli asidik veya bazik ortam, enzimlerin yapılarının bozulmasına neden olmaktadır.

 

Enzimlerin çalışma alanları, canlı bedenidir. Çok hassas çalışma şartlarına sahip olmalarına rağmen, canlı bedeni bu moleküllerin hareket edip çalışabilmeleri için en uygun özelliklere sahiptir. Bir canlı bedeninde, 2.000 çeşit enzimin birden, bulundukları şartlara uygun bir şekilde çalışabilmesi, o bedenin de, enzimlerin de özel olarak yaratılmış olduğunu göstermektedir. İnsan bedenini yaratan, bedendeki her yapı için farklı şartlar belirleyen ve enzimleri de tüm bunlara uygun olarak yaratan Allah'tır. Allah, bir insanın yaşaması için gereken tüm şartları sonsuz bir ilimle yaratmıştır. Öyle ki, bunların tesadüfen oluşmaları, tesadüfen birbirlerine uyum göstermeleri imkansızdır. 

Bu üstün sanat, ayetlerde şu şekilde haber verilmiştir: 


 

O, biri diğeriyle 'tam bir uyum' (mutabakat) içinde yedi gök yaratmış olandır. Rahman (olan Allah)ın yaratmasında hiçbir 'çelişki ve uygunsuzluk' (tefavüt) göremezsin. İşte gözü(nü) çevirip-gezdir; herhangi bir çatlaklık (bozukluk ve çarpıklık) görüyor musun? Sonra gözünü iki kere daha çevirip-gezdir; o göz (uyumsuzluk bulmaktan) umudunu kesmiş bir halde bitkin olarak sana dönecektir. (Mülk Suresi, 3-4)

Bedeninizin her yanında enzimler vardır. Ancak her enzim kendisi için belirlenmiş görevi yapmak zorundadır. Farklı enzimler, farklı şekillerde, farklı hızlarda ve farklı substratlarla çalışırlar. Bu nedenle çeşitlidirler. 

 

Enzimlerin genel bir sınıflandırılma şekilleri vardır. Bu sınıflandırma, genel anlamda vücutta yaptıkları temel görevlere göre belirlenir. Vücudun solunum sisteminden sinir sistemine kadar tüm metabolizmasını kontrolü altında tutan enzimlere metabolik enzimler denir. Gıda enzimleri olarak sınıflandırılan enzim grupları da, yiyeceklerle vücuda aldığımız enzimlerdir. Üçüncü enzim grubu ise, sindirim enzimleri olarak adlandırılırlar.