ENZİMLER. VÜCUT SIVILARINDAKİ ENZİMLER

... konulu sunumlar: "ENZİMLER. VÜCUT SIVILARINDAKİ ENZİMLER"— Sunum transkripti:

1 ENZİMLER. VÜCUT SIVILARINDAKİ ENZİMLER
Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜ TIP FAKÜLTESİ Biyokimya AD

2 Enzimler biyokimyasal olayların vücutta yaşam ile uyumlu bir şekilde gerçekleşmesini sağlayan katalizörlerdir Katalitik RNA moleküllerinin küçük bir grubu hariç bütün enzimler proteindirler

3 Enzimlerin yapısal özellikleri
Kofaktör Apoprotein (apoenzim) Holoenzim Kofaktör, ya Fe2+, Mg2+, Mn2+, Zn2+ gibi bir veya daha fazla inorganik iyon ya da koenzim denen kompleks bir moleküldür

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

14 Enzim kinetikleri 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

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

16 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

17 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.

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

19 Isı veya sıcaklığın enzimatik reaksiyonların hızı üzerine etkisi
Sıcaklık artışıyla enzimatik reaksiyonun hızındaki 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

20 Zamanın enzimatik reaksiyonların hızı üzerine etkisi
Bir enzim tarafından katalizlenen bir reaksiyonun hızı, zamanla azalır. Bunun sebebi, reaksiyon ürünlerinin kendi aralarında birleşerek aksi yönde bir reaksiyon meydana getirmeleri, enzimin zamanla inaktive olması, reaksiyonu önleyen maddelerin oluşması substratın tükenmesidir.

21 Enzimatik aktivitenin düzenlenmesi
Allosterik enzimler Protein/protein etkileşimi Kovalent modifikasyon/kaskat sistemler Zimojen aktivasyon Enzim sentezinin indüksiyonu veya represyonu

22 Zimojen aktivasyon Bazı enzimler proteolitik yıkılım vasıtasıyla aktive olurlar. Proteolitik yıkılım vasıtasıyla aktive edilen enzimlerin inaktif prekürsörü, zimojen olarak isimlendirilir.

23 Enzim inhibisyonu Reversibl enzim inhibisyonları
Bazı ilaçlar ve bir kısım kimyasal maddeler enzimlerin katalitik etkilerine engel olurlar Reversibl enzim inhibisyonları 1) Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu 2) Nonkompetitif (yarışmasız) enzim inhibisyonu 3) Ankompetitif enzim inhibisyonu İrreversibl enzim inhibisyonları

24 Kompetitif (yarışmalı) enzim inhibisyonu

25 Nonkompetitif (yarışmasız) enzim inhibisyonu

26 Ankompetitif enzim inhibisyonu

27 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.

28 İzoenzimler (izozimler)
Belli bir enzimin katalitik aktivitesi aynı, fakat elektriksel alanda göç, doku dağılımı, ısı, inhibitör ve aktivatörlere yanıtları farklı olan formlarına o enzimin izoenzimleri denir.

29 Koenzimler bazı enzimlerin aktiviteleri için gerekli olan ve kofaktörlerin kompleks molekül yapısında olanlarıdır Koenzimler, fonksiyonlarına göre genellikle üç grupta incelenebilirler: 1) Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler. 2) Fonksiyonel grup transfer eden koenzimler. 3) Liyaz, izomeraz ve ligazların koenzimleri.

30 Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler
NAD+ - NADH NADP+ - NADPH FAD - FADH2 FMN - FMNH2 Koenzim Q Demir porfirinler Demir-kükürt proteinleri -Lipoik asit

31 Fonksiyonel grup transfer eden koenzimler
Piridoksal-5-fosfat (PLP) Tiamin pirofosfat (TPP) Koenzim A (CoASH) Biotin (vitamin H) Tetrahidrofolat (H4 folat) Koenzim B12 (5'-deoksiadenozil kobalamin)

32 Liyaz, izomeraz ve ligazların koenzimleri
Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler ile fonksiyonel grup transfer eden koenzimlerin bazıları liyaz, izomeraz ve ligazların koenzimleri olarak da görev görürler; bazı hallerde ara ürün, koenzim olarak işlev görür.

33 Kanda bulunan enzimlerin kaynakları
Plazmaya özgü enzimler: fibrinojen gibi... Sekresyon enzimleri: -Amilaz gibi... Sellüler enzimler: transaminazlar gibi...

34 Serum enzim düzeyini etkileyen faktörler
Enzimlerin hücrelerden serbest kalma hızı Enzim üretiminde değişiklikler Enzimlerin dolaşımdan uzaklaştırılma hızı Enzim aktivitesini artıran nonspesifik nedenler

35 Kan enzimlerinin aktivite tayinlerinde dikkat edilecekler
Kan, antikoagulansız tüpe (düz tüp) alınmalıdır Kan genellikle venden alınır Kan alırken hemolizden kaçınmalıdır Kan, pıhtılaşmasından hemen sonra santrifüj edilerek serum ayrılmalıdır günlük taze kan kullanılması en iyisidir

36 Klinik tanıda önemli olan serum enzimleri 1
transaminazlar (AST ve ALT) laktat dehidrojenaz (LDH, LD) kreatin kinaz (CK, CPK) fosfatazlar (ALP ve ACP) amilaz (AMS) lipaz (LPS)

37 Klinik tanıda önemli olan serum enzimleri 2
gama glutamiltransferaz (GGT, -GT) aldolaz (ALS) 5-nükleotidaz (5-NT) lösin aminopeptidaz (LAP) psödokolinesteraz (ChE) glukoz-6-fosfat dehidrojenaz (G-6-PD)

38 Enzimatik tanı alanları
kalp ve akciğer hastalıkları karaciğer hastalıkları kas hastalıkları kemik hastalıkları pankreas hastalıkları maligniteler genetik hastalıklar hematolojik hastalıklar zehirlenmeler

39 Kalp ve akciğer hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
total kreatin kinaz (CK, CPK) CK-MB aspartat transaminaz (AST) laktat dehidrojenaz (LD, LDH)

40 Karaciğer hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
transaminazlar (ALT, AST) LDH GGT (-GT) ALP 5-nükleotidaz (5-NT) lösin aminopeptidaz (LAP)

41 Kas hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
CK LDH aldolaz AST

42 Kemik hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
alkalen fosfataz (ALP) asit fosfataz (ACP) Osteoblastik aktivite artışı ile karakterize kemik hastalıklarında ALP yükselir Osteoklastik kemik hastalıklarında ALP yanında ACP da yükselir.

43 Pankreas hastalıklarının tanısında yararlı enzimler
-amilaz lipaz

44 Malignitelerin tanısında yararlı enzimler
organ spesifik enzimler ACP, ALP, GGT, 5-nükleotidaz, lösin aminopeptidaz (LAP), -amilaz ve lipaz organ spesifik olmayan enzimler LDH, aldolaz, fosfoheksoz izomeraz

45 Genetik hastalıkların tanısında yararlı enzimler
fenilalanin hidroksilaz, galaktoz-1-fosfat üridiltransferaz, glukoz-6-fosfataz gibi birçok enzim

46 Hematolojik hastalıkların tanısında yararlı enzimler
anaerobik glikoliz ile ilgili bazı enzimler pentoz fosfat yolu ile ilgili bazı enzimler glutatyon metabolizması ile ilgili bazı enzimler adenozin deaminaz gibi pürin ve pirimidin katabolizması enzimleri Na+/K+ ATPaz lesitin kolesterol açil transferaz (LCAT) methemoglobin redüktaz

47 Zehirlenmelerin tanısında yararlı enzimler
Organik fosfor bileşikleri ile zehirlenme durumlarında serum kolinesteraz (ChE) düzeyi düşük bulunur