Katalizör etkisi (Aktivasyon enerjisini düşürür)

Bir enzim, belirli bir biyokimyasal tepkimenin aktivasyon enerjisini 75 kJ/mol'den 45 kJ/mol'e düşürmektedir. 310 K sıcaklığında (insan vücut sıcaklığı), enzim varlığında tepkime hızının, enzimsiz duruma göre kaç kat arttığını hesaplayınız. (R = 8.314 J/mol·K = 0.008314 kJ/mol·K alınız.)

💡 Bu soruda Arrhenius denklemini kullanarak kesin bir hız oranı hesaplaması yapacağız.

• ➡️ Birinci adım: Hız oranı formülünü yazalım. k_enzimli / k_enzimsiz = e^{[(E_a,enzimsiz - E_a,enzimli)/(R x T)]}
• ➡️ İkinci adım: Aktivasyon enerjileri arasındaki farkı bulalım. ΔE_a = 75 - 45 = 30 kJ/mol
• ➡️ Üçüncü adım: Formüldeki üssü (X) hesaplayalım. X = ΔE_a / (R x T) = 30 / (0.008314 x 310)
• ➡️ Dördüncü adım: Paydayı hesaplayalım. R x T = 0.008314 x 310 ≈ 2.577
• ➡️ Beşinci adım: Üssü bulalım. X = 30 / 2.577 ≈ 11.64
• ➡️ Altıncı adım: e^11.64 değerini hesaplayalım. e^11.64 ≈ 1.14 x 10⁵

✅ Sonuç: Enzim varlığında, bu biyokimyasal tepkimenin hızı, enzimsiz duruma göre yaklaşık 114,000 kat artmıştır. Bu da enzimlerin canlı sistemlerdeki hayati önemini açıkça göstermektedir.