Enzimler ve kullanım alanları hakkında bilgi verir misiniz?
Enzim
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Triozfosfatizomeraz enzimin yapısı
Enzim, (hemen hemen hepsi denilebilecek kadar büyük çoğunluğu) protein yapısında olan, doğal olarak yalnız canlılar tarafından sentezlenebilen biyolojik katalizörlerdir.
Hücre içersinde meydana gelen binlerce tepkimenin hızını ve özgüllüğünü düzenlerler. Çok defa hücre dışında da etkinliklerini korurlar. Aynı enzim farklı hücre veya doku tiplerinde de katalizör görevi üstlenebilir. Bu durumda üç boyutlu yapısı farklı, ancak görevleri aynı olan ‘izoenzimler’den söz edilir. Canlı hücrelerde tepkimeler kural olarak,0-50 0C; çoğunlukla da 20-42 0C arasında meydana gelir.
Enzimlerin çoğu protein yapısındadır ya da protein kısım bulundururlar. Enzimin etki ettiği bileşiğe “Substrat”, enzimin saniyede etki ettiği substrat molekül sayısına “Enzimin Etkinlik Değeri=Turnover sayısı” denir. Kuramsal olarak enzimli tepkimeler dönüşümlüdür. Enzimler, aktivasyon enerjisini düşürerek, zor ve uzun sürede gerçekleşecek olan tepkimeleri çok kısa sürede ve az enerji harcanarak yapmayı sağlarlar.
Enzimler yapı olarak iki kısımda incelenir: Basit enzimler ve bileşik enzimler.
Basit Enzimler
Sadece proteinden meydana gelmiş enzimlerdir.Bunlara en iyi örnek sindirim enzimleri ve üreyi parçalayan üreaz enzimleridir.Reaksiyon direk olarak protein kısmı tarafından yürütülür.
Bileşik Enzimler
Bileşik enzimler iki kısımdan meydana gelir.
Protein + Vitaminler
Protein + Mineral maddeler veya metal iyonlarıdır.
Bu enzimlerin protein kısmına apoenzim, vitamin kısmına koenzim veya prostatik grup denir. Metal iyonları ve mineral maddeler gibi kısımlarına da enzim aktivatörleri denir. Bileşik enzimler ayrı ayrı görev yapamazlar. Çünkü enzimin etki ettiği maddeyi protein kısmı belirler. Koenzim reaksiyonu gerçekleştirir. Organizmalarda vitamin veya metal iyonları eksik olursa protein kısımları reaksiyonu gerçekleştiremez. Bundan dolayı canlı hastalanır. Mesela gözdeki A vitamini görme reaksiyonlarını gerçekleştiren enzimin bir parçasıdır. Yani koenzimdir. A vitamini olmasa reaksiyon gerçekleşmez ve gece körlüğü ortaya çıkar.
Canlıda her enzim proteinden yapılmıştır. Her protein bir gen tarafından programlandırılarak görevlendirilmiştir, buna bir gen bir enzim hipotezi denir. Genler, sentezletmiş olduğu proteine ne yapacağınıda şifrelemiştir. Bazı enzimler yalnız proteinden oluşurken, bazıları, farklı iki kısımdan meydana gelmiştir. Bunlar:
Apoenzim Kısmı ( enzimin protein kısmı)
Enzimin hangi madddeye etki edeceğini saptar.
Koenzim Kısmı
Organik çoğu defa fosfattan meydana gelmiş, protein kısmına göre çok daha küçük moleküllü bir kısımdır. Enzimde işlev gören ve esas iş yapan kısımdır. Genellikle, bütün vitaminler hücrede enzimlerin koenzim kısmı olarak iş görür.
Bazı enzimler ise, ortama yalnız belli iyonlar eklendiğinde etkindirler. Canlı bünyesinde bulunan eser elementler (Mn, Cu, Zn, Fe,vs.) bu enzimatik işlevlerde aktivatör olarak kullanılırlar. Bazen, enzimin iş görebilmesi için bir metal iyonuna gereksinimi vardır. Yani koenzim metal iyonu ise buna “Kofaktör” denir. Bazı durumlarda koenzim apoenzim kısmına sıkıca bağlanmıştır; bu bağlanan kısma “Prostetik grup”; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden “Holoenzim” denir.
Enzimler; etki ettiği maddenin sonuna “ase=az” eki getirilerek ya da katalizlediği tepkimenin çeşidine göre adlandırılırlar.
Enzimler genel olarak şöyle sınıflandırılabilirler:
Oksidoredüktazlar
Transferazlar
Hidrolazlar
Liazlar
İzomerazlar
Ligazlar (Sentetazlar)
Enzim Reaksiyonlarını Etkileyen Faktörler
Enzimler kimyasal reaksiyonları gerçekleştirdiklerinde bazı faktörlerin etkisi altında kalırlar. Bunlar;
Isı: Her enzim reaksyonunun optimal bir ısı seviyesi vardır.İnsanda bu ısı 36,5 derecedir.0 derecede enzimler pasiftir.Ancak yapıları bozulmaz.Canlılıkta kaybedilmeyebilir.Genel olarak enzimler 60 C de bozulurlar
pH (asitlik-bazlık oranı): Her reaksiyonun gerçekleşebilmesi ortamın pH’ını belirleyen belli oranda [[H+]] ve [[OH-]] iyonları konsantrasyonu olmasına bağlıdır.
Substrat konsantrasyonu: Ortamda reaksiyon hızını artırıcı yapılardan biride enzim ve substrat miktarıdır.Her ikisinin miktarı belirli oranlarda artırılırsa reaksiyon hızı sürekli artar.
Su: Enzim reaksiyonunun gerçekleşebilmesi için ortamda belirli oranda su olması gerekir. Çünkü moleküllerin birbirine çarparak reaksiyonu gerçekleştirebilmesi için hareketi sağlayacak sıvı bir ortamın olması gerekir. Tohumlarda su miktarı az olduğundan reaksiyonlarda minimal seviyede gerçekleşmektedir.
Enzimlerin Özellikleri
Biyolojik reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürürler.
Enzim daima bir çeşit reaksiyonu gerçekleştirir.
Enzimler aynı tür reaksiyonu bozulmadan tekrar tekrar yapabilirler.
Enzimler gerçekleşecek reaksiyonun çabuk dengeye ulaşmasını sağlar.
Enzimler cansız ortamda da görev yaparlar.
Enzimler reaksiyonlarını daima etki ettiği maddenin dış yüzeyinden başlatırlar. Örneğin, sindirim esnasında eğer besinler ağızda ve midede fiziksel olarak parçalanmasaydı sindirim çok az gerçekleşirdi. Enzimler dış yüzeyden reaksiyonu başlatarak sindirime de yardımcı olurlar.
