Enzimler Biyokimyasal olayların vücutta yaşam ile uyumlu bir şekilde gerçekleşmesini sağlayan biyokatalizörlerdir Bütün enzimler proteindirler (ribozim…katalitik RNA moleküllerinin küçük bir grubu hariç) Hücrelerde ya serbest ya da hücre zarında bulunur, hücrelerdekideki görevine göre sitoplazmada, mitokondride, ribozomlarda vb bulunur

Bir çok enzim katalitik aktivite gösterebilmek için bir metal iyonuna ya da protein olmayan organik bileşiğe veya her ikisine ihtiyaç gösterir Kofaktör Apoprotein (apoenzim) Haloenzim

Enzimin etki ettiği madde veya madde karışımına bu enzimin substratı denir. Koenzim enzimin etki edeceği kimyasal reaksiyonu yani etki spesifikliğini tayin eder Apoenzim ise hangi substrata etki edeceğini yani substrat spesifitesini tayin eder Örn: Koenzim NAD ise dehidrojenasyon reaksiyonu katalize edileceğini gösterir, hidrojenin hangi substrattan ayrılacağını enzime göre belirlenir, LDH yada alkoldehidrogenaz gibi.

Enzimlerin adlandırılmaları Birçok enzim, substratlarının adına veya aktivitelerini tanımlayan bir kelime veya sözcük grubuna “az” son eki ekleyerek adlandırılır. Üreaz, amilaz, arjinaz, proteaz ve lipaz, substratı tanımlayan; DNA polimeraz, laktat dehidrojenaz ve adenilat siklaz, tepkimeyi tanımlayan adlandırmalardır.

Sistematik Adlandırma: 1965’de IUB tarafından yapılmıştır. Bir enzimin kod sayısı 4 diziden oluşur EC- 2.7.1.1 2 esas sınıftır(Transferaz) 7 alt sınıf (fosfatı transfer eden fosfotransferaz) 1 daha alt sınıf (fosfat akseptörü olarak bir alkol fonksiyonunu tanımlar) 1 esas enzimi gösterir(enzim hekzokinazdır)

Enzimlerin sınıflandırılmaları 1. Oksidoredüktazlar 2. Transferazlar 3. Hidrolazlar 4. Liyazlar 5. İzomerazlar 6. Ligazlar

1. Oksidoredüktazlar redüksiyon-oksidasyon reaksiyonlarını katalize ederler Laktat dehidrojenaz Katalaz

2. Transferazlar fonksiyonel grupların bir molekülden diğerine transferini katalize ederler Aspartat transaminaz Alanin transaminaz Heksokinaz Kreatin kinaz

3. Hidrolazlar su katılması suretiyle bağların parçalandığı hidroliz reaksiyonlarını katalize ederler lipaz Kolesterol esteraz Alkalen fosfataz -Amilaz Tripsin

4. Liyazlar oksidasyon veya hidrolizden başka yollarla bağları yıkar veya oluştururlar Pirüvat dekarboksilaz Sitrat sentaz Adenilat siklaz

5. İzomerazlar bir molekül içindeki değişiklikleri katalize ederler Triozfosfat izomeraz Glukoz-6-fosfat izomeraz

6. Ligazlar enerjice zengin bir bağın hidrolizi ile iki molekülün birbirine bağlanmasını katalize ederler DNA ligaz

Enzim katalizi 1 Katalizör olarak bir enzimin fonksiyonu, aktivasyon enerjisini düşürmek suretiyle bir reaksiyonun hızını artırmaktır

Enzim katalizi 2 Enzimle katalizlenen bir reaksiyonun ayırt edici özelliği, enzim üzerinde aktif merkez denen bir cep sınırları içinde meydana gelmesidir.

Bir enzimatik reaksiyonun hızı, enzimin etkinliği veya enzimin aktivitesi ile ilişkilidir. Etkinliği veya aktivitesi fazla olan bir enzim, belirli bir sürede daha fazla substrat molekülünü ürün haline dönüştürür.

En çok kullanılan enzim aktivitesi birimi, IU’dir. 1 IU enzim aktivitesi, optimal koşullarda, 1 dakikada 1mol substratı değiştiren enzim etkinliğini ifade eder

Enzimatik bir reaksiyonun hızını etkileyen faktörler Enzim konsantrasyonu, substrat konsantrasyonu, pH, sıcaklık, zaman, ışık ve diğer fiziksel faktörler, hormonlar ve diğer biyokimyasal faktörler, reaksiyon ürünleri.

Enzim konsantrasyonunun enzimatik reaksiyonların hızına etkisi Substratın çok bol olduğu bir ortamda optimal şartlarda enzimatik bir reaksiyonun ölçülen ilk hızı (Vo), enzim konsantrasyonu E ile doğru orantılıdır

Substrat konsantrasyonunun enzimatik reaksiyonların hızına etkisi Enzim konsantrasyonu ve diğer bütün şartların sabit olduğu bir ortamda enzimatik tepkimenin hızı, substrat konsantrasyonunun artırılmasıyla başlangıçta doğrusal bir artış gösterir; fakat substrat ilave edildikçe hız giderek daha az artar ve belirli bir Vmax düzeyinde sabit kalır.

pH’ın enzimatik reaksiyonların hızı üzerine etkisi Her enzimin maksimum aktivite gösterdiği bir pH değeri vardır Bu pH değerine enzimin optimal pH değeri denir.

sıcaklığın enzimatik reaksiyonların hızı üzerine etkisi Sıcaklık artışıyla enzimatik reaksiyonun hızı artar, bu artış, sıcaklık belli bir değere yükselinceye kadar devam eder; daha yüksek sıcaklıklarda enzim denatüre olarak aktivitesini kaybeder ve reaksiyon hızı azalır Enzimatik reaksiyonun hızının maksimum olduğu sıcaklık derecesine optimal sıcaklık denir

Zamanın enzimatik reaksiyonların hızı üzerine etkisi Bir enzim tarafından katalizlenen bir reaksiyonun hızı; zamanla azalır. enzimin zamanla inaktif olması, reaksiyonu önleyen maddelerin oluşması substratın tükenmesidir.

Enzimatik aktivitenin düzenlenmesi Allosterik enzimler Protein/protein etkileşimi Kovalent modifikasyon Zimojen aktivasyonu Gen ekspresyonu Enzim sentezinin indüksiyonu veya represyonu

Zimojen aktivasyon Bazı enzimler proteolitik yıkılım vasıtasıyla aktive olurlar.

Enzim inhibisyonu Reversibl enzim inhibisyonları 1) Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu 2) Nonkompetitif (yarışmasız) enzim inhibisyonu 3) Ankompetitif enzim inhibisyonu İrreversibl enzim inhibisyonları

Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu İnhibitör kimyasal yapısı bakımından substrata benzer Substrat gibi aktif merkeze bağlanarak reaksiyon hızını düşürür Yeterli substrat ilavesi inhibisyonu geri çevirir

Yarışmasız enzim inhibisyonu İnhibitör aktif merkez dışında bir yere bağlanır Substratın enzime bağlı olması/olmaması İnhibitörün bağlanmasını etkilemez

Ankompetitif enzim inhibisyonu İnhibitörün enzime bağlanmasını için Substratın enzime bağlı olması gerekir

İrreversibl enzim inhibisyonları bir irreversibl inhibitörün, enzim üzerinde bulunan ve aktivite için esas olan bir fonksiyonel grubu yıkması veya onunla irreversibl olarak birleşmesi sonucu meydana gelir.

İzoenzimler (izozimler) Birden fazla molekül şeklinde bulunan enzimlere denir. Enzimin katalitik aktivitesi aynıdır yani aynı kimyasal reaksiyonu katalizler Fakat elektriksel alanda göç, amino asit bileşimleri, doku dağılımı, ısı, inhibitör ve aktivatörlere yanıtları farklı olan formlarına o enzimin izoenzimleri denir. Kinetik özelliklerindeki farklılıklar yanında fiziksel, kimyasal ve immunolojik özellikleri bakımındanda belirgin farklılıkları vardır.

Bilinen ilk örnek LDH dır. 4 polipeptid zincirinden oluşmuştur Bilinen ilk örnek LDH dır. 4 polipeptid zincirinden oluşmuştur. M4, M3H, M2H2, MH3, H4 şeklinde 5 farklı izoenzimi vardır. ALP, CK