ENZİMLER Prof.Dr.Bernis Ağdağlı

 Canlılarda Hücrede gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlar dış ortamdaki reaksiyonlara göre  Daha hızlı  Düşük ısıda  Dar PH derecesinde gerçekleşir.  Hücredeki biyokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesini sa ğ layan biyolojik katalizör olan enzimlerdir.

2 TANIM Enzimler, metabolizma reaksiyonlarını hızlandıran, biyolojik katalizörlerdir.  Protein yapısında maddelerdir.  Hücrenin gereksinimine uygun kataliz yaparlar.  Hücre içindeki yerleşimleri metabolik olayların özelliğine göre düzenlenmiştir.

Enzimlerin görevleri 1.Reaksiyon hızının canlı için yeterli olması 2.Reaksiyonun başlaması için gerekli aktivasyon enerjisinin düşürülmesi 3.Reaksiyon oluşurken açığa çıkan enerjinin canlıya zarar vermeyecek düzeyde tutulması

Basit enzimler Basit enzimlerlerin yapısında sadece protein olan bir kısım bulunur Reaksiyon direk olarak protein kısmı tarafından yürütülür. ÖRNEK Pepsin gibi sindirim enzimleri sindirim enzimleri ve üreyi parçalayan üreaz enzimleridir

Bileşik enzimler iki kısımdan meydana gelir. - Protein + Vitaminler - Protein + Mineral maddeler veya metal iyonlarıdır. Bu enzimlerin protein kısmına apoenzim, vitamin kısmına koenzim veya prostatik grup denir. Metal iyonları ve mineral maddeler gibi kısımlarına da enzim aktivatörleri denir. Bileşik enzimler ayrı ayrı görev yapamazlar.

Çünkü enzimin etki etti ğ i maddeyi protein kısmı belirler. Koenzim reaksiyonu gerçekleştirir. Organizmalarda vitamin veya metal iyonları eksik olursa protein kısımları reaksiyonu gerçekleştiremez. Bundan dolayı canlı hastalanır. Mesela gözdeki A vitamini görme reaksiyonlarını gerçekleştiren enzimin bir parçasıdır. Yani koenzimdir. A vitamini olmasa reaksiyon gerçekleşmez ve gece körlüğü ortaya çıkar.

Canlıda her enzim proteinden yapılmıştır. Her protein bir gen tarafından programlandırılarak görevlendirilmiştir, buna bir gen bir enzim hipotezi denir. Genler, sentezletmiş olduğu proteine ne yapacağınıda şifrelemiştir. Bazı enzimler yalnız proteinden oluşurken, bazıları, farklı iki kısımdan meydana gelmiştir. Bunlar:

 Apoenzim Kısmı ( enzimin protein kısmı)  Enzimin hangi madddeye etki edece ğ ini saptar.  Apoenzimin yardımcı kısımla (kofaktor ) birlikte oluşturdu ğ u yapıya holoenzim denir. Holoenzim tam ve katalitik olarak aktif bi enzimdir.

 Koenzim Kısmı  Organik ço ğ u defa fosfattan meydana gelmiş, protein kısmına göre çok daha küçük moleküllü bir kısımdır. Enzimde işlev gören ve esas iş yapan kısımdır. Genellikle, bütün vitaminler hücrede enzimlerin koenzim kısmı olarak iş görür. Bazı enzimler ise, ortama yalnız belli iyonlar eklendi ğ inde etkindirler. Canlı bünyesinde bulunan eser elementler (Mn, Cu, Zn, Fe,vs.) bu enzimatik işlevlerde aktivatör olarak kullanılırlar. Bazen, enzimin iş görebilmesi için bir metal iyonuna gereksinimi vardır. Yani koenzim metal iyonu ise buna "Kofaktör" denir. Bazı durumlarda koenzim apoenzim kısmına sıkıca ba ğ lanmıştır; bu ba ğ lanan kısma "Prostetik grup"; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden "Holoenzim" denir.

Enzimler; etki etti ğ i maddenin sonuna "ase=az" eki getirilerek ya da katalizledi ğ i tepkimenin çeşidine göre adlandırılırlar. Enzimler genel olarak şöyle sınıflandırılabilirler: - Oksidoredüktazlar - Transferazlar - Hidrolazlar - Liazlar - İ zomerazlar - Ligazlar (Sentetazlar)

 Enzimlerin Özellikleri  - Biyolojik reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürürler. - Enzim daima bir çeşit reaksiyonu gerçekleştirir. - Enzimler aynı tür reaksiyonu bozulmadan tekrar tekrar yapabilirler. - Enzimler gerçekleşecek reaksiyonun çabuk dengeye ulaşmasını sa ğ lar. - Enzimler cansız ortamda da görev yaparlar. - Enzimler reaksiyonlarını daima etki etti ğ i maddenin dış yüzeyinden başlatırlar. Örne ğ in, sindirim esnasında e ğ er besinler a ğ ızda ve midede fiziksel olarak parçalanmasaydı sindirim çok az gerçekleşirdi. Enzimler dış yüzeyden reaksiyonu başlatarak sindirime de yardımcı olurlar.

Her enzim özel bir substratı etkiler.  Substratın yüzey artışı enzim etkinli ğ ini artırır.  Her enzim özel bir kofaktör (koenzim) le çalışır.  Bir kofaktör (koenzim) birden çok enzimin yardımcı kısmı olabilir.  Her hücre kendi enzimini kendi üretir.  Her hücrede kimyasal reaksiyon çeşidi kadar enzim çeşidi vardır.  Enzimler reaksiyonları hızlandırırlar veya yavaşlatırlar.  Enzimler tepkimeden de ğ işmeden çıkarlar. (harcanmazlar) ve tekrar tekrar kullanılırlar.  Enzimler hücre dışında da etkendirler.  Enzimler protein yapıdadırlar. Proteinlerin yapısını bozan her şey (PH, Isı vb.) enzimin yapısını da bozar.

 Enzimatik reaksiyonlar çift yönlüdür.  Enzimler belirli bir PH de ğ erinde aktifleşirler. ÖRN: Pepsin, PH=2, Tripsin PH=8,5  Her enzim bir gen tarafından kontrol edilir.  Enzimler tek veya takımlar halinde çalışırlar.  Bazı enzimler inaktif olarak üretilir. Aktivatörlerle aktif hale getirilir.  HCL  ÖRN : Pepsinojen Pepsin

 Bazı maddeler (metal iyonları ve zehirler) enzimlerin aktif bölgeleri ile birleşip onları etkisiz hale getirir.  Birleşik enzimlerde substratı tanıyan protein kısmıdır. Ba ğ lanma ve etkinlik ise kofaktör (koenzim) ile gerçekleşir.

 ENZ İ MAT İ K REAKS İ YONLARI ETK İ LEYEN FAKTÖRLER ISI Düşük Isı : Kinetik enerji azalır. Reaksiyon yavaşlar.Dönüşümlüdür. Yüksek Isı : Enzimlerin protein olan yapısını bozar.Dönüşümsüzdür.  PH Asitler ve bazlar enzimlerin hızını yavaşlatır. Enzimlerin en etkin oldu ğ u PH de ğ eri 7 dir  Enzimin yapısını bozarlar.  Substratın yapısını bozarlar.  Enzim koenzimin (kofaktör) ayrışmasına neden olurlar.

.  Enzimle substrat arasına girerek birleşmeye engel olurlar  Ancak bazı enzimler farklı PH derecesinde aktif olurlar.  ÖRN : Pepsin PH = 2 Tripsin PH = 8,5 gibi

 ENZ İ M M İ KTARI Belli oranda substrat bulunan ortama enzim ilave edildikçe reaksiyon hızlanır ve en hızlı noktada substrat bitince reaksiyon durur.  SUBSTRAT M İ KTARI Enzim miktarı sabit tutulup substrat miktarı arttırıldıkça reaksiyon hızlanır. Enzimlerin doygunluk anından sonra belirli hızla devam eder ve biter.

ENZİM MİKTARI Belli oranda substrat bulunan ortama enzim ilave edildikçe reaksiyon hızlanır ve en hızlı noktada substrat bitince reaksiyon durur. SUBSTRAT MİKTARI Enzim miktarı sabit tutulup substrat miktarı arttırıldıkça reaksiyon hızlanır. Enzimlerin doygunluk anından sonra belirli hızla devam eder ve biter.

SUBSTRAT Miktarı Enzim miktarı sabit tutulup substrat miktarı arttırıldıkça reaksiyon hızlanır. Enzimlerin doygunluk anından sonra belirli hızla devam eder ve biter.

SUBSTRAT YÜZEY İ Enzimler substrata dış yüzeyden etki ederler yüzey arttıkça enzim etkinli ğ i artar. Not: Enzim miktarıda artarsa AKT İ VATÖR VE İ NT İ B İ TÖR Aktivatörler:(Vitamin,hormon,safra tuzu vb) İ nhibitörler:(A ğ ır iyonlar,toksinler,zehir vb)