Enzimler

Enzimler

Kategoriler: 9. Sınıf Biyoloji, Biyoloji, Yaşam Bilimi Biyoloji

Enzimlerin Genel Özellikleri

  • Reaksiyonların çok hızlı bir şekilde gerçekleşmesini sağlarlar.
  • Enzimler hücrelerde takımlar halinde çalışırlar. Bir enzimin etkilediği tepkimenin ürünü, bir başka enzimin substratı olabilir. Örneğin nişasta önce ağızda amilaz enzimi ile maltoza parçalanır. Maltoz ise bağırsaktaki maltaz enzimi ile glikozlara parçalanır.
  • Her enzim çeşidi kendisine uygun molekülle reaksiyona girer. Enzimlerin etki ettiği maddelere substrat denir. Enzim substrat ilişkisi anahtar – kilit modeliyle açıklanır. Her anahtarın bir kilidi açması gibi her enzim de bir çeşit substrat ile reaksiyona girebilir.

Enzim ve substrat ile geçici olarak bağlandığında enzim substrat bileşiği oluşur. Tepkime sonunda substrat ürüne dönüşür. Enzim ise bir başka substrat molekülüne bağlanmak üzere serbest kalır.



Bilgi: Enzimin yapısında aktif bölge (aktif merkez) denilen bir kısım vardır. Substrat enzim ile etkileşme anında aktif merkezin şeklini değiştirir. Aktif merkezi oluşturan amino asitler yeni bir biçim alarak enzimin substratı etkilemesini sağlar. Substrat, tamamen bağlandığı anda aktif merkez de son şeklini almış olur. Enzim çalışmasını açıklayan bu modele indüklenmiş uyum modeli denir.

  • Enzimler kimyasal tepkimelerden değişmeden çıktıkları
    için tekrar tekrar kullanılabilir.
  • Enzimler hücre içinde sentezlenir ancak hücre dışında da veya canlı dışında da reaksiyon gerçekleştirebilir. Örneğin midede proteinlerin sindirilmesini sağlayan enzim hücre dışında reaksiyon gerçekleştirir.
  • Enzimlerin gerçekleştirdiği tepkimeler genellikle çift yönlü (tersinir) dür. Örneğin: Karbonik anhidraz enzimi, dokulardaki kılcal damarlarda CO2 ve H2O yu H2CO3 e (karbonik asite) çevirir. Aynı enzim akciğer kılcallarında ise H2CO3 ü tekrar CO2 ve H2O ya parçalar.

Bilgi: Enzimler etkilerini substratın dış yüzeyinden başlatır. Bu nedenle yüzey miktarı arttıkça reaksiyon hızı da artar. Örneğin kıyma halindeki
et aynı miktarda parça etten daha hızlı sindirilir.

Enzimlerin Yapısı

Protein yapılı moleküller olan enzimler basit enzim ve bileşik enzim olarak iki çeşide ayrılır.



  • Basit enzimler: Proteinden meydana gelen enzimlerdir. Örneğin, midedeki protein sindirici enzim olan pepsin basit enzimdir.
  • Bileşik enzimler: Yapısında protein kısma ek olarak protein olmayan gruplar bulunur. Bileşik enzimlerin proteinden oluşan kısmına apoenzim denir.

Apoenzime bağlı olan kısım organik yapılı ise koenzim (örneğin B grubu vitaminler), mineralden oluşmuşsa kofaktör (örneğin Fe2+ , Mn2+, Mg2+, Zn2+) adını alır.

Apoenzim ve ek kısımların bir araya gelmesiyle bileşik enzim (holoenzim) oluşur. Bileşik enzimi oluşturan birimler tek başlarına reaksiyon gerçekleştiremez. Apoenzim kısmı bir tek substratı etkileyebilir. Fakat bir koenzim veya kofaktör bir enzimden ayrılıp başka bir enzime bağlanabilir.

Bilgi: Bileşik enzimlerde enzimin hangi maddeye etki edeceğini apoenzim kısmı belirler. Apoenzim etkinen maddeye bağlanır. Koenzim veya kofaktör ise etkinen madde üzerindeki bağlarla bağlanarak onu parçalar.

Enzim ve Sıcaklık Etkisi

Enzimler protein yapıda oldukları için yapısı yüksek sıcaklıkta bozulur. Enzimler belirli bir sıcaklıkta en iyi çalışırlar. Bu sıcaklığa optimum sıcaklık denir. Bu sıcaklığın üstündeki ve altındaki değerler enzimlerin çalışma hızını azaltır.



Bilgi: Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkla tamamen
bozulduğu halde, düşük sıcaklıklarda (0 0C gibi) yapı bozulmaz. Sadece enzimatik reaksiyon durur. Örneğin, kıyma ve etin buzdolabında dondurularak saklanması enzimlerin çalışmasını engelleyerek sağlanır. Etin üzerinde yaşayan bakterilerin enzimleri soğukta çalışmadığı için reaksiyon durur.

Enzim Miktarı ve Reaksiyon Hızı

Reaksiyonun gerçekleştiği ortamda, yeterli substrat varsa, enzim miktarı arttıkça tepkime hızı da orantılı olarak artar. Substrat miktarı belli bir değerde sabit tutulursa enzim miktarı artarsa tepkime hızı da artar. Tepkime hızı en yüksek değere ulaşınca reaksiyon sabit hızla devam eder.

Substrat Miktarı ve Reaksiyon Hızı

Ortamda yeterli enzim varsa substrat miktarını artırmak reaksiyon hızını sürekli olarak artırır. Enzim miktarı sabit tutularak, sadece substrat miktarı artırılacak olursa, bütün enzimlerin tam kapasiteye ulaşmasından sonra reaksiyon hızı sabit kalır.

Su Miktarı ve Reaksiyon Hızı

Enzimlerin çalışabilmesi için genellikle %15 su içeren bir ortamda bulunması gerekir. Bu değerin altındaki ortamlarda enzimler reaksiyon gerçekleştiremez.

Ph Değeri ve Reaksiyon Hızı

Her enzimin maksimum çalıştığı bir pH derecesi vardır. Enzimlerin büyük bir kısmı pH = 7 (nötr) civarında etkili oldukları halde, asidik ve bazik ortamlarda çalışan enzimler de vardır. Örneğin, insan vücudunda ağızdaki amilaz enzimi pH = 7 de, midedeki pepsin enzimi pH = 2 de, ince bağırsaktaki tripsin enzimi ise pH = 8 de en iyi aktivite gösterir.



İnhibitörler ve Reaksiyon Hızı

Enzim etkinliğini durduran veya azaltan maddelere inhibitör denir. Örneğin, siyanür, cıva, kurşun, kalay gibi ağır metaller enzimlerin çalışmasını engeller. Bunlardan siyanür, solunumda görev yapan enzimlerin kofaktörlerine bağlanır. Bu durumda enzim görev yapamayacağı için insan ölür.

Aktivatörler ve Reaksiyon Hızı

Klor, mangan ve magnezyum iyonları gibi kimyasal maddeler enzimlerin etkinliğini artırır. Örneğin, midedeki pepsinojen enzimi ancak hidroklorik asitle etkileşirse aktif hale gelir.

Temel Yeterlilik Sınavı (TYT)
22 Haziran 2019 Cumartesi