Enzimler
Kimyasal bir reaksiyonun başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji miktarına aktivasyon enerjisi denir. Canlı vücudunda tepkimelerin gerçekleşmesi için aktivasyon enerjisinin düşürülmesinde ısı etkisinden yararlanılamaz. Çünkü yüksek sıcaklık proteinlerin yapısını bozarak hücreye zarar verir. Isı etkisinden yararlanılmadığı için tepkimeleri hızlandıracak başka maddelere ihtiyaç vardır. Kendisi harcanmaksızın tepkime hızını artıran kimyasal moleküllere katalizör denir.
Canlı hücrelerinde aktivasyon enerji engelini düşürerek tepkim hızını değiştiren biyolojik katalizörlere ise enzim denir.
Enzimlerin Yapısı
Enzimler çoğunlukla protein yapısındadır. Bazı enzimlerin etkinlik gösterebilmeleri için ek bir moleküle ihtiyaçları yoktur. Böyle enzimlere basit enzim denir. Basit enzimlerin proteinden oluşmuş yapısına apoenzim denir. Protein sindiriminde görev alan pepsin ve tripsin, üreyi parçalayan üreaz basit enzimlerdir.
Birçok enzim etkinlik gösterebilmek için apoenzim adı verilen proteinden oluşmuş kısım ile birlikte protein olmayan yardımcı kısma ihtiyaç duyar.
Yardımcı kısım inorganik yapıda ise kofaktör; organik yapıda ise koenzim adını alır.
Mg+2, Zn+2 , Fe+2, Mn+2 iyonları kofaktör olarak; B grubu vitaminlerin çoğu ise koenzim olarak görev yapar.
Enzimlerin Özellikleri
Enzimler aktivasyon enerjisini düşürürler. Reaksiyonu hızlandırırlar.
Canlı organizmalarda gerçekleşen hemen hemen tüm reaksiyonlar enzim varlığında gerçekleşir. Sentez, hidroliz, solunum, fotosentez gibi temel reaksiyonlar için enzimler gereklidir.
Enzimlerin etkilediği maddeye substrat denir. Enzimin substratı tanıyan bölgesi protein kısmıdır. Protein bölgesinde aktif bölge olarak adlandırılan özel bir bölüm bulunur. Enzim substratına geçici olarak aktif bölgeden bağlanır. Bu olayın sonucunda enzim – substrat bileşiği meydana gelir. Enzimin etkinliği ile substrat ürüne dönüşür. Enzim eski şekline döner ve yeni bir substrata bağlanmaya hazır hale gelir.
Enzimler hücre içinde üretilir, hücre içinde veya hücre dışında çalışabilirler. Yapay olarak da üretimi yapılabilmektedir.
Her hücrede tepkime çeşidi kadar enzim bulunur.
Apoenzim ve yardımcı gruplar tek başlarına görev yapamazlar. Çünkü apoenzim etkilenecek maddeleri tanırken yardımcı gruplar tepkimeyi gerçekleştirir.
Enzimler substratına özeldir. Bazı çeşitleri substratının sonuna —az eki getirilerek adlandırılır. Örneğin; maltozun sindiriminde görev alan enzime maltaz, sukrozun sindiriminde görev alar enzime sukraz denir. Bazı enzimler aktif ya da inaktif durumda olmalarına göre adlandırılır. Enzim inaktif durumda iken sonuna —jen eki getirilir. Örneğin pepsinojen > pepsin ve tripsinojen > tripsin gibi ..
Enzimler reaksiyonda harcanmazlar. Tekrar tekrar kullanılırlar.
Karmaşık yapılı enzimlerde yardımcı kısım enzimin kendisine özeldir ve bir enzim her seferinde aynı yardımcı kısım ile çalışır. Koenzim ve kofaktörler ise birden fazla enzim çeşidi ile çalışabilirler.
Enzimlerden sindirim enzimleri hariç çoğu reaksiyonları çift yönlü gerçekleştirebilirler.
Örneğin kaslarda oksijen azaldığında pirüvatın laktik asite dönüşümünü sağlayan enzim, oksijen varlığında laktik asiti pirüvata dönüştürebilmektedir.
Her enzim özel bir gen tarafından sentezlenir ve enzimin çalışması ilgili gen tarafından kontrol edilir.
Bu şema enzimlerin takım halinde çalışabildiğini ve bir enzimin ürününün başka bir, enzimin substratı olabileceğini göstermektedir.
