Enzimler

ENZİMLERİN YAPISI

Enzimler, canlı hücrelerde protein yapılı moleküllerdir. Proteinler hücrede, DNA’daki kalıtsallardaki (gen) göre sentezlenir. Enzimler yapısına göre bileşik ve basit enzimler olarak iki gruba ayrılır.

Bileşik enzim (Holoenzim):  Protein ve protein olmayan iki kısımdan ortayalar. Protein bölümüına apoenzim denir. Protein olmayan kısım organikse koenzim, inorganikse kofaktör adını alır.

Enzimlerin esas iş yapan bölümü, koenzim ya da kofaktör kısmı protein ve enzimin protein olanlarına göre daha küçüktür. Enzimin hangi maddeye etki edebileceğini, protein içerdiği. Apoenzim ile protein olmayan kısım oluşturulmuş gruba, bileşik enzimdeki gelen holoenzim denir.

ENZİMLERİN ÖZELLİKLERİ

*** Enzimler aracılığıyla çift yönlü çalışır (tersinir). Bu şekilde, kimyacı parçalanması ya da denklemi sağlandı olur.

*** Enzimler çok hızlı çalışır. Odalarında üre, enzim olmadan hidroliz olayı ile yüzlerce parçalanabilir. Ancak bir üreaz enziminin vardığı, saniyede 30000 üre molekülü parçalanabilir.

***Enzimler kimyasal tepkimelerden değişmeden çıkar; tekrar tekrar kullanılır. Bir süre sonra yapısı bozulan enzimler parçalanır ve hücrede yeniden üretilir.

***Enzimlerin etki ettiği maddelere substrat (etkinen madde) denir. Enzim, substrat ilişkisi, anahtar ile kilitin uyumuna benzer. Enzim molekülünde, aktif bölge denilen özel bir bölüm bulunur.

***Enzim substratına, geçici olarak aktif bölgeden bağlanır ve enzim – substrat bileşiği (ES) meydana gelir. Enzimler substrata, dış yüzeyinden etki eder. Bu aşamadan sonra substrat ürüne dönüşür.

***Enzimler hücrede takımlar halinde çalışır. Bir enzimin etki ettiği tepkimenin ürünü, kendinden sonra gelecek enzimin substratını oluşturur.

Örneğin, nişasta parçalanırken amilaz enziminin ürünü olan maltoz, maltaz enziminin substratını oluşturur.

Enzimler aktif ya da inaktif durumda olmalarına göre adlandırılır. Eğer inaktif durumda ise, substratının sonuna ya da katalizlediği tepkimenin sonuna jen eki getirilerek adlandırılır. Örneğin, kimotripsinojen, pepsinojen vb.

Aktif durumda ise, substratının sonuna ya da katalizlediği tepkimenin sonuna, az eki getirilerek adlandırılır. Örneğin, oksidaz, proteaz, lipaz, ribonükleaz vb.

Enzim Çalışmasını Etkileyen Faktörler

Sıcaklık: Enzimler protein yapıda olduğu için, ortamdaki sıcaklık değişmelerinden etkilenir. Bu nedenle belirli sıcaklıklarda işlevleri gerçekleşir. Enzimin en iyi çalışabileceği sıcaklığa, optimum sıcaklık denir (30-35°C).

Daha düşük ya da daha yüksek sıcaklık, enzimlerin çalışma hızını azaltır. Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkta tamamen bozulurken, düşük sıcaklıkta bozulmaz. Dolayısıyla besinlerin dondurularak saklanması, enzimlerin inaktif hale geçmesi anlamına gelir.

pH derecesi: Her enzimin optimum çalıştığı, bir pH aralığı vardır. Genellikle enzimler pH’ın 7 olduğu ortamlarda en iyi çalışırken, bazıları farklılık gösterir. Örneğin, insanda pepsin pH 2 olan ortamda, tripsin pH 8,5 olan ortamda en iyi çalışır.

Su miktarı: Enzimlerin etkinliği, ortamın su yoğunluğuna bağlı olarak değişir. Genellikle su miktarı %15’in altında olan ortamlarda enzimler görev yapamaz. Bu nedenle bitki tohumları kuru ortamda çimlenmez.

Enzim miktarı: Ortamda yeterli miktarda substrat bulunduğunda, enzim yoğunluğuna bağlı olarak tepkimenin hızı da artar.

Substrat miktarı: Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda, substrat yoğunluğu arttıkça, tepkimenin hızı da artar. Tepkime hızı en yüksek noktaya eriştikten sonra sabit kalır. Çünkü enzim substrat ile iyice doymuştur.

Substrat yüzeyi: Enzim etkinliği substratın dış yüzeyinden başladığı için, substrat yüzeyi arttıkça tepkimenin hızı da artar.

Diğer kimyasal maddelerin etkisi: Bazı maddeler enzimlerin etkinliğini arttırır. Bu maddelere aktivatör madde denir. Örneğin, mide hücreleri tarafından üretilen pepsinojen, ancak hidroklorik asit (HCI) ile aktifleşirse çalışabilir.

Bazı maddeler de enzimlerin etkinliğini durdurur. Bunlara Inhibitor madde denir, inhibitor, enzime kovelent bağla bağlanırsa geri dönüşümsüz, zayıf bağla bağlanırsa geri dönüşümlüdür. İn-hibitörler genellikle enzimin aktif bölgesine tutunarak, enzimin substratla tepkimeye girmesini önler.