Enzimler ve Enzimlerin Yapı ve Görevleri
Enzim Nedir : Bir kimyasal tepkimeye sebep olan ve onu hızlandıran, çoğunlukla Protein yapısında olan organik Maddeye Enzim denir.
Enzimler, canlı hücrelerde üretilen özel proteinlerdir. Proteinler hücrede, DNAˊdaki kalıtsal bilgiye (gen) göre sentezlenir. Enzimlerin proteinden oluşan kısmına apoenzim denir. Pepsin, üreaz gibi bazı Enzimler yalnız proteinden oluşur( basit enzim ). Enzimlerin çoğunda ise vitamin ya da Mineralden oluşan, aktifleştirici kısım vardır ( bileşik enzim ). Bu kısım vitaminden oluşmuş ise koenzim, mineralden oluşmuş ise kofaktör adını alır. NAD (Nikotinamit adenin dinükleotit), FAD (Flavin adenin dinükleotit), NADP (Nikotinamit adenin dinükleotit fosfat) gibi Hidrojen taşıyan moleküller koenzim olarak görev yapar. Koenzimlerin esas bileşenleri özellikle B grubu vitaminlerdir. Kofaktör, inorganik özellikteki yardımcı kısımdır. Ca+2, Mg+2, Zn+2, K+ ,Na+, Cu+2 ,Fe+2 gibi metal iyonları birçok Enzimde kofaktör olarak iş görür. Sitokromlar ve ferrodoksin, kofaktör bulunduran enzimlerdendir. Enzimlerin esas iş yapan bölümü koenzim ya da kofaktör kısmıdır ve Enzimin protein olan bölümüne göre daha küçüktür. Enzimin hangi maddeye etki edeceğini protein kısmı belirler.
1.Enzimlerin özellikleri : Enzimin etki ettiği maddeye substrat (etkinen madde) denir. Enzim, substrat ilişkisi Anahtar ile kilidin uyumuna benzer. Enzim Molekülünde aktif bölge denilen özel bir bölüm bulunur. Enzim, substratına geçici olarak aktif bölgedenbağlanır ve enzim-substrat bileşiği (ES) meydana gelir. Substrat bir ya da iki ürüne dönüşür.
8. Enzimler aktif ya da inaktif durumda olmalarına göre adlandırılır. Enzim inaktif durumda ise, substratının sonuna ya da katalizlediği tepkimenin sonuna "jen" eki getirilerek adlandırılır, örneğin, kimotripsinojen, pepsinojen vb. Enzim aktif durumda ise, substratının sonuna ya da katalizlediği tepkimenin sonuna "az" eki getirilerek adlandırılır. Örneğin, oksidaz, proteaz, lipaz, ribonükleaz vb.​
Diğer Canlılarda olduğu gibi insan da organik ve inorganik maddelerden oluşur. Hücrelerde organik ve inorganik maddeler biyokimyasal tepkimelerle sürekli değişir. Bu nedenle enzimler canlı yaşamında çok önemlidir. Örneğin, organik Molekül olan amino asitlerden protein sentezlenmesi enzimler aracılığıyla olur. Solunum ve Fotosentez olayları da enzimlerin yardımıylagerçekleşir. Bütün bu olaylar olurken canlı büyür, hareket eder, hücre ve dokuları yenilenir.
Eğer enzimler olmasaydı, biyokimyasal tepkimelerin çoğu ya hiç olmazdı ya da son derece yavaş gerçekleşirdi.
Çeşitli sanayi dallarında Enzimlerden yararlanılır. Örneğin, bazı lekeleri temizlemek için üretilen "biyolojik" katkılı deterjan ve temizleme tozlarında bazı yapay enzimler bulunur.
pH derecesi : Her enzimin en iyi çalıştığı optimum bir pH aralığı vardır. Genellikle enzimler pHˊnin 7 olduğu ortamlarda en iyi çalışırken bazıları farklılık gösterir. Örneğin, insanda pepsin pH= 2 ortamda, tripsin pH=8.5 olan ortamda en iyi çalışır.
Su : Enzimler, etkilerini su içinde gösterdiklerinden ortamın su yoğunluğu enzimlerin etkinliğini değiştirir. Genellikle su yoğunluğu %15ˊ in altında olan ortamlarda enzimler görev yapamaz. Bitki tohumunun kuru ortamda çimlenememesinin nedeni budur. Besinlerin kurutularak saklanması da bu esasa dayanır.
1700′lerin sonlarında mide salgıları tarafından etin sindirildiği, tükürük ve bazı bitki özütlerinin nişastayı şekerlere dönüştürdüğü biliniyordu. Ancak, bunun hangi mekanizmayla olduğu bilinmiyordu.
19. yüzyılda, Louis Pasteur, maya tarafından şekerin alkole dönüşmesini (fermantasyonu) araştırırken, fermantasyonun maya hücrelerinde bulunan bir canlı güç tarafından meydana geldiği sonucuna vardı. "Ferment" diye adlandırdığı bu etmenler sadece canlılarda işlev gördüğü düşünülüyordu. Pasteur, "alkol fermantasyonu yaşam ve maya hücrelerinin organizasyonu ile bağıntılıdır, hücrelerin ölüm ve çürümesiyle değil" diye yazmıştır. 1878′de Alman fizyolog Wilhelm Kühne (18371900) ilk defa wikt:enzim terimini kullandı; sözcük Yunanca ἔνζυμον'den ("maya içinde") türetilmişti, söz konusu süreci betimlemek için. Daha sonraları enzim sözcüğü canlı olmayan bileşikler (örneğin pepsin) için kullanılmış, canlılar tarafından üretilen kimyasal aktiviteler için de "ferment" sözcüğü kullanılmaya başlanmıştır.
1897′de Eduard Buchner içinde canlı hücre bulunmayan maya özütünün (ekstresinin) şekeri fermante etme yeteneği olduğunu gösterdi.Sükroz şekerinin fermantasyonuna yol açan enzime "zimnaz" adını verdi. 1907′de "biyokimya araştırmaları ve hücresiz fermantasyonu keşfi için" Nobel Kimya Ödülünü kazandı. Buchner'in örneği izlenerek enzim adları katalizledikleri tepkimelere göre adlandırılır. Tipik olarak substratın veya reaksiyon tipinin adının sonuna -az eklenir. Örneğin, laktaz, laktozu parçalayan enzimdir, DNA polimeraz, DNA polimerleri oluşuran enzimdir.
Enzimlerin hücre dışında çalıştığının gösterilmesinin ardından gelen aşama, bunların biyokimyasal niteliğinin anlaşılmasıydı. İlk araştırmacılar çoğu enzim etkinliğinin proteinlerle ilişkili olduğunu kaydetmiş, ama bazı bilimciler (örneğin Nobel ödüllü Richard Willstätter) proteinlerin sadece gerçek enzimlerin birer taşıyıcısı olduğunu ve proteinlerin kendi başlarına kataliz yapmaktan aciz olduklarını iddia etmiştir. Ancak, 1926′da James B. Sumner, üreaz enziminin saf bir protein olduğunu gösterdi ve onu kristalleştirdi; 1937′de Sumner aynı işi katalaz enzimi için yaptı. Saf proteinlerin enzim oldukları kesin olarak Northrop ve Stanley tarafından, bunların sindirim enzimleri tripsin ve kimotripsin üzerinde yaptıkları çalışma sonucunda gösterildi. Bu üç bilimci 1946 Nobel Kimya Ödülünü kazandılar.
Enzimlerin kristalleştirilebildiğinin gösterilmesi, onların yapılarını X-ışını kristalografisi ile çözülmesini mümkün kıldı. Bu ilk defa David Chilton Phillips önderliğinde bir grup tarafından lizozim için başarıldı ve 1965′te yayımlandı (lizozim göz yaşında, tükürükte ve yumurta beyazında bulunan ve bakterilerin hücre duvarını sindiren bir enzimdir). Lizozimin yüksek çözülümlü yapısı yapısal biyoloji sahasının ve enzimlerin nasıl çalışıtığının atomik düzeyde anlaşılmasının başlangıcı olmuştur.
Ülkemizdeki Enzimler-Enzimlerin kullanım alanları
Forum software by XenForo™ ©2010-2017 XenForo Ltd. | 14 Aralık 2017 07:33