Enzim, canlı organizmalardaki kimyasal reaksiyonların hızını ve verimliliğini muazzam hızlandıran biyolojik bir katalizördür. Bu reaksiyonlar sırasında bir enzim, substratlar üzerinde etki eder ve bunları ürünler olarak adlandırılan farklı moleküllere dönüştürür. Neredeyse tüm hücresel metabolik süreçler, yaşamı sürdürebilecek kadar hızlı bir hızda bir enzimin oluşmasını gerektirir. Bir enzim bir proteindir, ancak tüm proteinler enzim değildir.
Bir enzim katalizörünün gerektirdiği 5,000’den fazla biyokimyasal reaksiyon bilinmektedir.
Bir enzim, tıpkı tüm katalizörler gibi, reaksiyonun aktivasyon enerjisini azaltarak reaksiyon hızını artırır.
Enzimlerin büyük bir çoğunluğu protein yapısındadır yada protein kısımları bulunmaktadır. Enzimlerin etki ettiği bileşik substrat olarak adlandırılır. Bir enzim 1 saniye içinde birden çok substrat molekülüne etki edebilir. Enzimin bir saniye içinde etki ettiği substrat molekül sayısı Enzimin Etkinlik Değeri =Turnover sayısı olarak adlandırılmaktadır.
Enzimlerin gerçekleştirdiği tepkimeler dönüşümlüdür. Enzimler uzun ve çok enerji harcanacak tepkimeleri kısa zamanda içerisinde az bir enerji harcayarak gerçekleştirir. Bunu yaparken aktivasyon enerjisini düşürürler.
Enzimler yapı bakımın Basit enzimler ve bileşik enzimler olarak iki kısımda incelenir.
Basit Enzimler
Basit enzimler yalnızca proteinlerden meydana gelen enzimlerdir. Sindirim enzimleri ve üreyi parçalayan üreaz enzimleri basit enzimlere verilecek en güzel örneklerdir. Basit enzimler reaksiyonlarını protein kısmında gerçekleştirir.
Bileşik Enzimler
Bileşik enzimler iki kısımdan meydana gelmektedir.
- Protein + Vitaminler
- Protein + Mineral maddeler veya metal iyonları.
Bileşik enzimlerin protein kısmı apoenzim, vitamin kısmı koenzim veya prostatik grup olarak adlandırılır. Metal iyonları ve mineral maddeler gibi kısımlarına da enzim aktivatörleri denilmektedir.
Bileşik enzimlerde etki edilecek maddeyi protein belirlemektedir. Bu nedenle birleşik enzimler ayrı ayrı görevler gerçekleştiremez. Protein maddeyi belirler koenzim reaksiyonu gerçekleştirir. Eğer canlı yapısında vitamin veya metal iyonları eksikse protein reaksiyonu gerçekleştiremez. Yaşanan bu durum canlının hastalanmasına neden olur Konuyu bir örnek ile açıklayacak olursak; Göz içerisindeki A vitaminleri görme reaksiyonlarının gerçekleşmesini sağlayan enzimin bir parçasıdır. Yani Gözde A vitamini koenzimdir. Eğer A vitamini eksik veya yok ise reaksiyon gerçekleşemez ve bu durum gece körülüğüne yol açar.
Canlı yapısında her enzim bir proteinden yapılmıştır. Her protein bir gen tarafından programlandırılmış ve bunun görevlendirilmiştir. Bu duruma bir gen bir enzim hipotezi denilmektedir. Genler, sentezletmiş olduğu proteine yapacağı görevi şifrelemiştir. Bazı enzimler yalnız proteinden oluşurken, bazıları, farklı iki kısımdan meydana gelmiştir. Bunlar:
Apoenzim Kısmı (enzimin protein kısmı)
Enzimin hangi madddeye etki edeceğini belirler.
Koenzim Kısmı
Enzimlerin koenzim kısmı organiktir ve genellikle fosfattan meydana gelmektedir. Protein kısmına oranla çok daha küçük moleküllü bir kısımdır. Enzimin tüm işini yapan koenzimdir. Genellikle, tüm vitaminler hücre içerisindeki enzimlerin koenzim kısmı olarak iş görmektedir. Yani kısacası enzimlerin koenzim kısmı vitaminlerdir.
Bazı enzimler, ortama yalnızca belli iyonların eklenmesiyle aktif hale gelir. Canlı yapısında çok az miktarda bulunan elementler (Mn, Cu, Zn, Fe,vs.) bu enzimatik işlevlerde aktivatör olarak kullanılır. Ayrıca bazı durumlarda enzimlerin işlev görebilmesi için iyon metallerine ihtiyaç vardır. Eğer koenzim metal iyonu ise “Kofaktör” olarak adlandırılmaktadır. Bazı durumlarda koenzim apoenzim kısmına sıkıca bağlanır; bu bağlanan kısma “Prostetik grup”; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden “Holoenzim” denir.
Enzimler adlandırılırken etki ettiği maddenin sonuna ‘ase ya da az’ eki getirilir. Ya da katalizlediği tepkimenin çeşidine göre adlandırılır.
Enzimler genel olarak şöyle sınıflandırılabilirler:
- Oksidoredüktaz
- Transferaz
- Hidrolaz
- Liaz
- İzomeraz
- Ligaz (Sentetaz)
Enzimlerin Genel Özellikleri
- Canlı yapısında gerçekleşen reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürmektedirler.
- Enzimler daima bir çeşit reaksiyonu gerçekleştirirler.
- Anzim rekaiyonlardan bozulmadan çıkar. Bu nedenle enzimler aynı tür reaksiyonları bozulmadan tekrar gerçekleştirebilir.
- Enzimler reaksiyonu hızlı bir şekilde gerçekleştiriler. Bu sırada reaksiyonu hızlı bir şekilde dengeye ulaşmasını sağlarlar.
- Enzimler yalnızca canlı ortamlarda görev yappmazlar cansız ortamlarda da görev yapabilmektedirler.
- Enzimlerin reaksiyonları sürekli etki ettiği maddenin dış yüzeyinden başlar.
Enzimlerin genel özellikleri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı tıklayınız…
Botanikte iki tip enzim vardır: ekzoenzimler (hücre dışı enzimler) ve endoenzimler (hücre içi enzimler). Eksoenzimler, aktiviteleri ve işlevleri hücrenin dışında meydana gelen enzimlerdir ve hücreden çıkarıldıklarında bile yeteneklerini korurlar. Diğer taraftan endoenzimler, hücre içinde işlev gören ve hücreden çıkarıldıklarında yeteneklerini yitiren enzimlerdir.
Bir enzimin yeteneği diğer moleküllerden etkilenebilir; Faaliyetleri yoğunlaştırılabilir veya azaltılabilir. Aktivatörler, bir enzimin aktivitelerini yoğunlaştırabilen moleküller iken, inhibitörler, aktivitelerini azaltabilen moleküllerdir.
Enzimler katalize ettikleri biyokimyasal reaksiyonlara göre sınıflandırılır. En yaygın altı enzim grubu, ligazlar, izomerazlar, hidrolazlar, transferazlar, liyazlar ve oksidoredüktazları içerir. Bununla birlikte, bir enzim, aynı zamanda tripsin, rennin ve pepsin gibi etki eden özel moleküle “ase” ekinin eklenmesiyle de sınıflandırılabilir. Örneğin lipaz, lipid molekülleri üzerinde hareket ederken, sukraz sakaroz üzerinde etki gösterir.
