Enzimler Konu Anlatımı ile biyokimyanın temel taşı olan enzimlerin işleyişini, reaksiyon hızlarını ve biyolojik önemini daha iyi anlayın. Biyokimya, biyoloji ve kimya.
Enzimler
Katalizör: Kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesi için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürerek, tepkimenin daha az enerji ile başlamasını sağlayan maddelerdir. Enzimler, biyolojik katalizörlerdir.
✔ Canlı vücudunda kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesine olanak sağlayan organik maddelerdir.
✔ Tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürürler ve reaksiyonun daha hızlı gerçekleşmesini sağlar. Enzimler reaksiyonun başlamasını sağlamazlar.
✔ Tepkime sonucunda değişikliğe uğramadan serbest kalır.
✔ Tepkimenin sonucuna, ürün çeşit ve miktarına etki etmezler. Sadece aynı süre içinde daha fazla ürün üretilmesini sağlar.
Enzimlerin Yapısı
Basit enzim: Sadece apoenzim kısmından oluşmuştur. Apoenzimin yapısında sadece protein bulunur.
Enzimin çalışabilmesi için yardımcı kısma ihtiyacı yoktur.
Bileşik enzim: Apoenzim haricinde yardımcı kısım da taşıyan enzimlerdir. Apoenzim ve yardımcı kısmın birleşmiş haline holoenzim denir. Bu enzimlerin çalışabilmesi için yardımcı kısmın bulunması gerekir.
Yardımcı kısım inorganik maddelerden oluşmuşsa kofaktör; organik maddelerden oluşmuşsa koenzim adını alır.
Enzimlerin Özellikleri
1) Sadece canlılar tarafından hücre içinde sentezlenir.
2) Hücre içinde ya da hücre dışında görev yapabilirler.
3) Sitoplazmada serbest halde ya da organel içinde bulunabilirler.
4) Etki ettikleri maddeye substrat denir.
5) Enzimler substrata özgüdür. Enzimle substrat arasında anahtar kilit ilişkisi vardır. Bu sayede bir enzim canlı vücudundaki tüm tepkimeleri gerçekleştiremez.
6) Tekrar tekrar kullanılabilirler. Tepkimeden değişikliğe uğramadan çıkarlar. Tepkime başlangıcı ve bitiminde miktarlarında değişiklik olmaz. Yapıları bozulduğunda parçalanır, yeniden üretilirler.
7) Tepkime sırasında serbest enzimler substratla birleştiğinden Enzim- substrat kompleksi oluşur. Ortamdaki serbest enzim miktarı azalır. Tepkime tamamlandığında kompleks bozulacağından serbest enzim miktarı başlangıç düzeyine tekrar gelir.
8) Tepkime çeşidi kadar enzim vardır.
9) İnorganik katalizörlerden daha hızlı çalışırlar.
10) Genellikle çift yönlü çalışırlar. (Sindirim, solunum, kemosentez ve fotosentez enzimleri çift yönlü çalışmaz)
11) Enzim isimlerinde genellikle –az ile biten enzimler aktif, -jen ile biten enzimler pasif enzimlerdir.
12) Bir apoenzim çeşidi sadece belirli bir koenzim ya da kofaktör ile çalışabilir. Ancak bir koenzim ya da kofaktör birden fazla apoenzim çeşidi ile çalışabilir. Bu nedenle hücrelerdeki apoenzim çeşidi koenzim ya da kofaktör çeşidinden fazladır.
13) Bazı enzimler hücrede takım halinde çalışırlar.
14) Enzimler gen kontrolünde sentezlenir. Gende sorun çıkması enzimin sentezinin bozulmasına yol açar. Bu da canlıda rahatsızlıklara neden olur.
15) Enzim İnhibisyonu: Ürün çok fazla biriktiğinde ürün inhibitör madde gibi davranarak enzimin çalışmasını durdurur. Bu durumun hücreye iki faydası vardır.
- Gereksiz ATP harcanması önlenir.
- 2. Gereksiz ürün oluşumu önlenir.
16) Enzim Aktivasyonu:
Tepkime sonunda oluşan bir ürün enzime aktivatör madde gibi etki göstererek daha fazla ürün oluşmasını sağlar.
17) Enzimler etkinliklerine substratın dış yüzeyinden başlar. Substratın yüzey alanı arttıkça enzim aktivitesi de artar.
Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler
1) Substrat Miktarı: Substrat miktarı arttıkça tepkime hızlanır. Enzim miktarı sınırlı ise tepkime hızı bir süre sonra sabit kalır.
2) Enzim Miktarı: Enzim miktarı arttıkça tepkime hızlanır. Substrat miktarı sınırlı (yeni substrat eklenmeyecek) ise tepkime hızı bir süre hızlanır sonra substratlar biteceği için yavaşlayarak durur.
3) Sıcaklık: Enzimler proteinlerden oluştuğu için yüksek sıcaklık denatürasyona neden olur. Düşük sıcaklık ise enzimin yapısını bozmaz sadece çalışmasını durdurur. En iyi çalışmayı optimum sıcaklıkta verirler. Canlı vücudunda bulunan enzimlerin optimum çalışma sıcaklığı canlıdan canlıya farklılık gösterebilir.
4) Su: Enzimler ortamdaki su yoğunluğu yaklaşık olarak %15’in altına düştüğünde çalışmazlar.
5) pH: Enzimlerin yapısına uygun çalışma aralığı vardır. Enzimin çalışma aralığına göre yüksek ya da düşük pH denatürasyona neden olur.
6) Substrat Yüzeyi: Enzimler aktivitelerine substratın dış yüzeyinden başlarlar. Substrat yüzeyi arttıkça tepkime hızı da artar.
7) Aktivatör: Enzimin aktivitesini artıran maddelerdir. Bazıları enzimin aktif bölgesinin daha da aktifleşmesini sağlarken bazıları substratın enzime bağlanmasını kolaylaştırır.
8) İnhibitör: Enzim etkinliğini yavaşlatan ya da durduran maddelerdir. Bazıları enzimin aktif bölgesine bağlanarak aktiviteyi engeller. Bazıları ise substrat yerine enzime bağlanarak substratın bağlanmasını engeller.
