Bir gün boyunca tükettiğiniz gıdaların arasında patates, çikolata, ekmek gibi besin içeriği karbonhidrat olan yiyecekler bulunur. Karbonhidratlı gıdaları öncelikle enerji ihtiyacımızı karşılamak amacıyla alırız. Yediğimiz besinlerin sindirim sisteminde yapı taşlarına ayrışması gerekir. Bu ayrışma glikoz ve diğer monosakkaritlere kadar devam eder. Glikoz da solunum ile hücrelerde CO2 ve H2 O’ya parçalanır. Açığa çıkan kimyasal bağ enerjisi hücresel olayların gerçekleşmesi için harcanır.
Sindirim olaylarında, hücre solunumunda ayrışma ve parçalanma için enzimlere ihtiyaç vardır. Bu örnekteki gibi enzimler pek çok biyokimyasal olayın başlayıp yürütülmesinde rol oynar. Örneğin kasların kasılması, görmenin gerçekleşmesi, sinirlerde uyartının iletimi, hücreye maddenin alınması, oksijenin hücrelere taşınması ve protein sentezi gibi biyolojik olaylarda da enzimler görev alır.
Kimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için tepkimeye girecek madde moleküllerinin aktifl eşerek belirli bir enerji düzeyine ulaşması gerekir. Tepkimenin başlamasını sağlayan bu enerji düzeyine aktivasyon enerjisi denir. Aktivasyon enerjisi tepkimeden tepkimeye değişebilir.
Bir kâğıdı kibritle tutuşturmak istediğinizde yanan kibritin verdiği ısı, tepkimenin başlaması için gerekli enerjiyi sağlar. Kâğıdın yanmasında olduğu gibi her kimyasal tepkimenin başlaması için enerjiye ihtiyaç vardır. Kibritin verdiği ısı kâğıdı oluşturan taneciklerin çarpışmalarını sağlayarak oksijenle tepkimeye girmelerine neden olur. Tepkimenin gerçekleşmesi için ortamın sıcaklığını artırmak tepkimeye girecek maddeleri aktivasyon enerjisine ulaştırır dolayısıyla tepkimeyi hızlandırır. Canlı sistemlerde kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesi için ısı etkisinden yararlanılamaz. Çünkü yüksek sıcaklık hücreye zarar verir ve yapısını bozar
Tepkimeyi hızlandırmanın bir yolu da katalizör kullanmaktır. Katalizör tepkimeye girerek tepkimenin hızını değiştiren fakat tükenmeyen kimyasal bir maddedir. Örneğin gıda sanayisinde sıvı yağlar hidrojenle doyurularak margarin elde edilir. Bu işlem sırasında katalizör olarak platin kullanılır. Böylece uzun süre gerektiren bir işlem çok daha kısa sürede tamamlanır. Katalizörler aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeyi hızlandırır.
Hücrelerde de biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için katalizör etkisi yapacak maddelere ihtiyaç vardır. Canlı hücrelerde aktivasyon enerji engelini düşürerek tepkimeleri hızlandıran biyolojik katalizörlere enzim denir.
Canlı hücrelerde enzimler kullanılmasaydı biyokimyasal tepkimeler çok yavaş ve uzun zamanda gerçekleşirdi. Örneğin vücudumuzda üreaz enzimi varlığında protein metabolizması sonucu oluşan üre molekülleri kolaylıkla parçalanmaktadır. Eğer üreaz enzimi olmasaydı bir üre molekülü ancak yüz yılda parçalanacaktı.
Glikozun organik bir bileşik olduğunu öğrendiniz. Glikozun kimyasal yapısına ısının etkisini gözlemlemek amacıyla aşağıdaki etkinliği yapınız.
Organik bileşikler ısının etkisiyle yandığında ya da bozunduğunda karbon dioksit ve su açığa çıkar. Geriye kalan ise kömürleşmiş karbondur.
Etkinlikte kullandığınız glikozun hücrelerinizde de var olduğunu ve enerji kaynağı olarak kullanıldığını hatırlayınız.
Ayrıca bakınız:
