AnasayfaEğitimKısaca Enzim Nedir? Enzimler Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısa
Kısaca Enzim Nedir? Enzimler Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı KısaEğitim/16 Temmuz 2012 /Yorum Yok/781 okunma Sponsorlu Bağlantılar
Triozfosfatizomeraz enzimin yapısı
Hücre içersinde meydana gelen binlerce tepkimenin hızını ve özgüllüğünü düzenlerler. Çok defa hücre dışında da etkinliklerini korurlar. Aynı enzim farklı hücre veya doku tiplerinde de katalizör görevi üstlenebilir. Bu durumda üç boyutlu yapısı farklı, ancak görevleri aynı olan ‘izoenzimler’den söz edilir. Canlı hücrelerde tepkimeler kural olarak,0-50 0C; çoğunlukla da 20-42 0C arasında meydana gelir.Sponsorlu Bağlantılar
Enzimlerin çoğu protein yapısındadır ya da protein kısım bulundururlar. Enzimin etki ettiği bileşiğe “Substrat“, enzimin saniyede etki ettiği substrat molekül sayısına “Enzimin Etkinlik Değeri=Turnover sayısı” denir. Kuramsal olarak enzimli tepkimeler dönüşümlüdür. Enzimler, aktivasyon enerjisini düşürerek, zor ve uzun sürede gerçekleşecek olan tepkimeleri çok kısa sürede ve az enerji harcanarak yapmayı sağlarlar.
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 ettiği 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.
Enzimin hangi madddeye etki edeceğini saptar. Koenzim Kısmı
Organik çoğu 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 eklendiğinde 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 bağlanmıştır; bu bağlanan kısma “Prostetik grup“; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden “Holoenzim” denir.
Enzimler; etki ettiği maddenin sonuna “ase=az” eki getirilerek ya da katalizlediği tepkimenin çeşidine göre adlandırılırlar.
Enzim Reaksiyonlarını Etkileyen Faktörler Enzimler kimyasal reaksiyonları gerçekleştirdiklerinde bazı faktörlerin etkisi altında kalırlar. Bunlar;
Isı: Her enzim reaksyonunun optimal bir ısı seviyesi vardır.İnsanda bu ısı 36,5 derecedir.0 derecede enzimler pasiftir.Ancak yapıları bozulmaz.Canlılıkta kaybedilmeyebilir.Genel olarak enzimler 60 C de bozulurlar pH (asitlik-bazlık oranı): Her reaksiyonun gerçekleşebilmesi ortamın pH’ını belirleyen belli oranda [[H+]] ve [[OH-]] iyonları konsantrasyonu olmasına bağlıdır. Substrat konsantrasyonu: Ortamda reaksiyon hızını artırıcı yapılardan biride enzim ve substrat miktarıdır.Her ikisinin miktarı belirli oranlarda artırılırsa reaksiyon hızı sürekli artar. Su: Enzim reaksiyonunun gerçekleşebilmesi için ortamda belirli oranda su olması gerekir. Çünkü moleküllerin birbirine çarparak reaksiyonu gerçekleştirebilmesi için hareketi sağlayacak sıvı bir ortamın olması gerekir. Tohumlarda su miktarı az olduğundan reaksiyonlarda minimal seviyede gerçekleşmektedir. Enzimlerin Özellikleri
Kuramsal olarak enzimli tepkimeler dönüşlüdür; enzim, tepkimenin yönünü değil dengenin oranım saptar. Tipik örnek, lipazın yağı parçalaması; fakat aynı zamanda gliserin ile yağ asitlerini birleştirmesidir. Ortamda sadece yağ asidi ya da sadece gliserin ile yağ asitlerinin birleşimi varsa denge ona göre, Yağ ——-> gliserin + 3 yağ asidi şeklinde olur. Denge noktası, yani tepkimenin hangi yöne gideceği termodinamik yasalanna göre belirlenir. Çünkü denge bir tarata doğru giderken enerji verir, tersine enerji alır.
2.Transferaz Enzimler: Hidrojenin dışında bir atomun veya atom grubunun (metil, karboksil, glikozil, amino, fosfat grupları) bir molekülden diğerine aktarılmasını sağlarlar.
6. Ligazlar (Sentetazlar): Enerji kullanarak substrat moleküllerinin birbirine bağlanmasını; örneğin amino asitlerin ve yağ asitlerinin aktifleşmesini sağlarlar.
·Enzimler reaksiyonları başlatmazlar, başlamış reaksiyonları hızlandırırlar. Reaksiyonları başlatan ise aktivasyon enerjisidir.
·Enzimler, hücre içinde sentezlenirler; hücre içi ve hücre dışı ortamlarda çalışırlar.
·Enzimler genellikle spesifik olup, her enzim belli bir reaksiyonu katalizler. Enzimin etki ettiği maddeye “substrat” denir. Etkilenen madde enzimin yüzeyine anahtarın kilite uyması gibi yapı bakımından uygunluk gösterir. Reaksiyon sonunda çıkan madde üründür. Enzimler reaksiyon sonunda değişmeden çıkar ve aynı reaksiyon için tekrar tekrar kullanılabilirler.
·Enzimler takım halinde çalışırlar. Birinin son ürünü kendisinden sonraki enzimin substratı (etkilediği madde) olabilir. Örneğin amilaz enzimi nişastayı iki glikozlu maltoza, maltaz enzimi de maltozu glikoza parçalar. Glikoz da bir seri enzim aracılığı ile laktik aside dönüştürülür. Yani, reaksiyonların her basamağında ayrı bir enzim görev alır.
·Enzim tepkimeleri çift yönlü olup, moleküllerin parçalanmasını veya birleşmesini sağlarla. Enzimler, tepkimenin yönünü değil, dengenin oranını belirler. Örneğin lipaz yağı parçalayabildiği gibi; aynı zamanda gliserinle yağ asidinin birleşmesini de sağlar.
·Enzimlerin protein kısmı ribozomlarda sentezlenir. Eğer DNA’nın enzimi sentezleten bölümü bozulursa (mutasyon) ilgili enzim yapılamaz. Sonuçta enzimin etkilediği reaksiyon gerçekleşmediği için hücre, ölüme dahi gidebilir.
·Enzimlerin bazıları oluştukları yerde zararlı etki yaptıklarında, hücre bir ‘inhibisyon ‘ (engelleme) mekanizması geliştirir. Örneğin; tripsin, pankreas hücrelerinde oluştuğu zaman inaktif tiripsinojen şeklindedir. Böylece inaktif tiripsinojen pankreasın yapısını bozmaz.tiripsonejen ancak duedenumda (oniki parmak bağırsağı ) enterokinaz enziminin etkisiyle aktif tripsin haline dönüşür. Dikkat edilirse bu düzenlemede enzim aktivitesi , mevcut enzimlere yeni bir grubun elenmesiyle sağlanır.
·Enzimatik reaksiyonlar dizisi sonucu oluşan son ürünler ,belli bir konsantrasyonu erişince enzim faaliyetinin durması gerekir. Bu sırada feed-back ( geri besleme) mekanizması devreye girer (şekil-4.18). buna göre reaksiyonlar sonucu oluşan son ürün, metabolik yolun ilk enzimi ile gevşek olarak bağlanarak enzimin faaliyeti baskılanır.bu şekilde hücrede madde yığılmasının önüne geçilmiş olur.
·Eğer bir hücrede enzimlerin katalizlediği olay sonucu oluşacak maddeye daha fazla ihtiyaç varsa o zaman gerekli enzimlerin bir miktar daha sentezler.bu olaylar hormonlar sayesinde gerçekleşir.
·Tiamin Pirofosfat (TPP): yapında vitamin-B,olarak bilinen tiamin bulunur.TPP çeşitli reaksiyonlarda ara taşıyıcı olarak rol oynar.Örneğin ,pirüvat dekarboksilaz reaksiyonlarında asetaldehit taşıyıcısıdır.
·Biotin: Enzimatik karboksiyon reaksiyonlarında (COOH)karboksil grubunun ara taşıyıcısı olarak görev yapar.
·Folik Asit: Karbonla alkil grubu taşıyıcısı olarak iş görür.
·Koenzim B12 : Ana bileşeni B12 vitamini olup ,metil grubu transfer eden enzim reaksiyonlarına katılır.
·Enzimler hakkındaki ilk bilgiler 1570’li yıllarda elde edilmiştir.pasteur ve liebing gibi birçok ünlü araştırmacının katkıları ile enzimler hakkında pekçok temel bilgi sağlanmıştır.
·1879’da Kühne ,biyolajik reaksiyon hızlarına etki eden maddeleri ayırt etmek için yunanca mayada bulunan anlamına gelen ‘enzim’ kelimesini önermiştir.
·1883 ‘ de poyen veperşon nişastanın çözünürleştirilmesinde malt özütü içinde bulunan ‘diastaz enziminin’ etkin olduğunu belirlemiştir.
·1930 ‘arda 80 adet enzim tanınırken , 1968’lerde bu rakam 1300 ‘e 1982 ‘de 2000’e yükselmiştir. Günümüzde ise 25000 enzimin olduğu bilinmektedir ve yine enzimlerle ilgili çalışmalar süratle devam etmektedir.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/erdem/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image005.gif[/IMG] Zamanında enzimler genelde endüstri, klinik, tıp ve eczacılık gibi alanlarda kullanılmaktadır. Enzimler ;bitkisel, hayvansal kaynaklardan ve mikro organizmalardan elde edilmektedir. Örneğin proteini parçalayan enzimlerden olan papain bitkisinden ; fisin.,incir bitkisinden; nişastayı parçalayan alfa-amilaz,çimlenmekte olan arpadan ;tripsin,büyük baş hayvanların pankreaslarından ;pepsin tavuk ve sığırların bazı sindirim lizozim,yumurta akından ;rennin veya proteaz enzimi ,süt emmekte olan buzağıların 4.midesinden endüstriyel ölçmekte üretilmektedir.
Enzim Nedir? Enzimler Hakkında
Enzim üretimi genlerin denetimi altında gerçekleşir (bir gen-bir enzim).
Bazı enzimler,proenzim ya da zimojen denen ve etkin olmayan öncüler biçiminde salgılanırlar.Bunlar doğal olarak etkinleşirler;örneğin,memelilerin midesinde etkin olmayan enzimsel pepsinojen,mide suyunda önceden var olan pepsin ile etkin pepsine dönüşür.
ENZİMLERİN ETKİ MEKANİZMASI
Bu mekanizma öteki katalizörlerinkinin benzeridir.
Enzim tepkimesinin hızı,enzim etkisiyle birim zamanda ortaya çıkan ürünün ya da kaybolan alttepkenin miktarıyla ölçülerek hesaplanır.
Bir enzimin molekülsel etkinliği,optimum koşullarda,bir enzim molekülü tarafından bir dakikada dönüştürülen alttepken moleküllerinin sayısıdır.Aslında etkinlik,çoğu zaman özgül etkinlik biçiminde,yani miligram protein başına enzim birimi sayısı ile ifade edilir.Bir enzim birimi,bir dakikada ve optimum koşullarda bir mikromol alttepkeni dönüştüren enzim miktarıdır.
Başlıca iki çeşittir.
1.Alttepkene Karşı Özgüllük.Bir enzim ancak belirli bir alttepkene ya da benzer özellikleri olan alttepkenler ailesine etki edebilir;
2.Tepkime Özgüllüğü.Bir enzim ancak bir tek tip tepkime (hidroliz,bazı köklerin aktarımı, vb.) yapabilir.
Başlangıçta bir enzim
,sonuna –az soneki getirilerek,dönüştürdüğü alttepkenin adıyla anılırdı.1961’den sonra resmi bir sınıflandırma kabul edildi.Buna göre katalizlenen tepkime tipine göre 6 grup ayırt edilmektedir:
1.Yükseltgeme ve indirgemetepkimelerini katelizleyen oksidoredüktazlar.Bunlar bir vericinin elektronlarını bir alıcıya aktaran enzimlerdir(hidroksilazlar, dehidrojenazlar,sitokromlar, vb.)
2.İşlevsel bir kimyasal grubun bir molekülünden diğerine aktarılmasını katelizleyen transferazlar.Aktarılan grubun cinsine göre şunlar ayırt edilir: transmetilazlar, transformalilazlar, transasetilazlar, transamilazlar, fosfokinazlar, fosfomütazlar.
3.Hidroliz tepkimelerini,yani bir molekül su bağlaması ile bir bağ kopması tepkimelerini katelizleyen hidrolazlar.Hidrolizlenen bağın cinsine göre şunlar vardır: esterazlar, lipazlar, osidazlar, proteolitik enzimler.
4.Bir alttepkenden hareketle ve çift bağ oluşumu yoluyla bir grubun yer değiştirmesini katalizleyen liyazlar(ketonik asit dekarbosilazları,aminoasit dekarboksilazları, aldozlar, vb.)
5.Moleküllerarası yeniden düzenlenmeleri katalizleyen izomerazlar(rasemazlar
izomerazlar, mütazlar, vb.)
6.ATP’yi enerji kaynağı olarak kullanarak bileşim tepkimelerini katelizleyen ligazlar.Böylece, oluşan bağın cinsine göre, amino-asil-tRNA sentetaz, asetil CoA sentetaz, assetil CoA sentetaz, karboksilazlar ayırt edilir.
1.Sanayide kullanma. Enzimler suda çözündüklerinden ve çok nazik olduklarından kullanıldıktan sonra eski haline getirilmeleri çok zordur.Bu yüzden, enzimlerin yüksek ticari değeri de göz önüne alınarak çeşitli nedenlerle eski hale getirme yöntemleri bulunmaya çalışılmaktadır.
Aşırı süzme yöntemi kullanılmış, fakat büyük gelişmelere yol açan en iyi yöntemin, her türlü biyolojik etkinlik kaybını önleyecek şekilde yumuşak bir kimyasal ya da fiziksel işlemle enzimi çözünmez kılmak olduğu anlaşılmıştır.Bu şekilde “hareketsizleştirilmiş” olan enzim süzme, tortullaştırma ya da merkezkaçlama yoluyla geri alınabilir ve aynı türden başka tepkimelerde yeniden kullanılabilir. Enzimlerin hareketsizleştirilmesi yüzde tutma, mikroenkapsülasyon, inklüzyon, ağlaşma ya da katı bir destek üzerine kimyasal bir bağlanma ile yapılabilir. Bu şekilde bir destek üzerinde “hapsedilmiş” olan enzim, çözünür enzimin homojen fazla yapabileceği tepkimeleri heterojen ortamda katalizleyebilir.
2.Ev işlerinde kullanma.
Başlangıçta “E n z i m” terimi, sindirim kanalında olduğu gibi bir çözelti ya da sıvı içerisinde etki ettiği durumlarda (Kühn 1878); buna karşın “Ferment = Maya” terimi çoğunluk hamur mayasında olduğu gibi, hücreye bağlı olduğu durumlarda kullanılmıştır. Buchner (1897), fermentlerin de hücre dışında etki ettiğini bulunca iki terim arasındaki farklılık ortadan kalkmış oldu. Her iki terim arasında bugün herhangi bir fark olmamakla beraber, bakteri, mantar ve diğer hücreli enzimatik işlevler, mayalanma ve etki maddeleri de ferment olarak kullanılacaktır.
Yağ ——-> gliserin + 3 yağ asidi şeklinde olur. Denge noktası, yani tepkimenin hangi yöne gideceği termodinamik yasalarına göre belirlenir. Çünkü denge bir tarata doğru giderken enerji verir, tersine enerji alır.
b) Koenzîm Kısmı: Organik ya da inorganik, çok defa fosfattan meydana gelmiş, protein kısmına göre çok daha küçük moleküllü bir kısmıdır. Enzimde işlev gören ve esas iş yapan kısım bu kısımdır. Koenzim kısmı genellikle protein kısmından ayrılabilir ve analizlerinde birçok vitamini bünyesinde bulundurduğu (thiamin, niacin, riboflavin vs.) görülmüştür. Buradan şu genelleştirmeyi yapabiliriz: Bütün vitaminler hücrede enzimlerin koenzim kısmı olarak ödev görürler. Ne koenzim ne de apoenzim kısmı yalnız başına etkindir. Bazı enzimler ortama yalnız belirli iyonlar eklendiğinde etkindirler, örneğin bazı enzim zincirine ancak Mg++ iyonu eklenince glikozu laktik aside çevirebilir. Tükürükteki amilaz nişastayı yalnız Cl iyonlarının bulunduğu ortamda parçalayabilir. Canlı bünyesinde bulunan eser elementler, Mn, Cu, Zn, Fe ve diğer elementler bu enzimatik işlevlerde aktivatör olarak kullanılır. Bazen enzimin iş görebilmesi için bir metal iyonuna gereksinim vardır. Yani koenzim kısmı metal iyonu ise (Ca++, K++ Mg+, Zn++) buna “Kofaktör” denir. Enzimin etkinlik göstermesi için gereksinme duyduğu organik moleküllere “K o e n z i m” denir. Bazı durumlarda koenzim kısmı apoenzim kısmına kuvvetlice (kovalent) bağlanmıştır; bu sıkı bağlanan kısma “Prostetik Grup”; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden de “Holoenzim” denir. Koenzimlerden önemli olanların bazılarını hücre metabolizmasında göreceğiz.
b) Proteazlar: Peptit bağım yıkan enzimlerdir (proteinaz).
Enzimlerin büyük bir kısmı işlevlerini su içerisinde gösterdiklerinden, suyun miktarı da enzim işlevinde etken bir koşuldur. Genellikle % 15’in altında su içeren ortamlarda, enzimler işlev göstermezler. Reçel ve pekmez yapımında bu faktör önemlidir. Sulandırılan reçelin, balın ya da pekmezin vs.nin mayalanması ve ekşimesi bu yüzdendir. Hatta tahıl alımlarında su oranının % 15’in altında istenmesi de bu nedene dayanır.
Bütün canlılarınki gibi insan vücudu da binlerce kimyasal maddeden oluşur. Bu maddelerden bazıları, örneğin tırnakların, saçların ve kılların yapısındaki maddeler ölü­dür ve vücuttaki hiçbir etkinlikte rol almaz. Oysa öbür maddelerin hemen hepsi sürekli değişiklik geçirir. İnsan soluk alırken, hareket ederken, yemek yerken, büyürken ve vücut­taki hücreler ile dokular yenilenirken bu kimyasal maddeler her saniye parçalanıp ye­niden oluşur.
Canlılardaki kimyasal tepkimelerin ince­lenmesine biyokimya denir . Eğer enzimler olmasaydı, biyokimyasal tepki­melerin çoğu ya hiç olmayacaktı ya da son derece yavaş gerçekleşecekti. Kısacası enzim­ler, vücuttaki kimyasal tepkimeleri gerektiği gibi hızlandıran ya da yavaşlatan, ama bu tepkime sırasında hiçbir yapısal değişikliğe uğramayan birer katalizör’dür.
Enzimler protein yapısındadır ve bütün proteinler gibi aminoasit denen uzun zincir­lerden oluşmuştur . Aminoasitler bir kolyedeki boncuklar gibi yan yana dizilmiş ve karmaşık bir biçimde birbirine bağlanmıştır. Her enzim yalnızca özel bir kimyasal tepkimeyi hızlandırabilir. Yani vü­cuttaki kimyasal tepkimelerden her birini denetleyen ayrı ve tek bir enzim vardır.
Biyologlar her enzimi, yalnızca belirli bir kilide uyan ve ancak o kilidi açan bir anahtar olarak düşünürler. Enzimin uyduğu bu kilide, daha doğrusu enzimin değiştireceği maddeye alttepken denir. Her alttepkenin kendine özgü bir biçimi vardır. O alttepkene uygun olan enzim, tıpkı bir anahtarın kilide girmesi gibi, gidip o maddeye bağlanır. Bu iki madde birleştiği zaman, enzim alttepkeni bükerek ya da gererek iki parçaya ayırır; ama enzim molekülü hiç değişmeden kalır. Bazen de enzimler bir maddeyi parçalamak yerine iki ayrı maddeyi tek bir parça halinde birleştire­bilir.
Vücudun temel yapıtaşları olan ve bir canlının amip mi, insan mı, yoksa bir meşe ağacı mı olacağını belirleyen değişik tipteki proteinlerin yapımına pek çok enzim katkıda bulunur. Enzimler de birer protein olduğuna göre, bu maddelerin yapımını da başka en­zimler denetler. Vücutta hangi tip enzimlerin, dolayısıyla hangi tip proteinlerin yapılacağına ilişkin bilgileri ve komutları taşıyan genlerdir
Canlının basit ya da gelişmiş olmasına göre hücrelerinde yüzlerce ya da binlerce değişik enzim bulunur. Bunlardan bazıları besinlerin sindirilmesinde önemli görevler üstlenir. Ör­neğin laktaz enzimi sütteki laktoz şekerini, tükürükteki amilaz enzimi yiyeceklerdeki ni-şastalı maddeleri parçalar. (Enzimler genel­likle bağlandıkları alttepkenin adına az soneki getirilerek adlandırılır: Laktozu parçalayan laktaz enzimi gibi.) Pepsin midede bulunan ve yiyeceklerdeki proteini parçalayan güçlü bir enzimdir. Glikozun (şeker) parçalanarak ya­şamsal tepkimeler için gerekli enerjinin açığa çıkmasında da bir düzine kadar enzim rol oynar.
Vücut dışındaki doğal süreçlerin çoğu da enzimlere bağlıdır. Mantar türü olan mayalar ürettikleri enzimle şekeri parçalarak alkol ve karbon diokside dönüştürür; bu sürece mayalanma denir (bak. Mayalanma). Enzim­lerin biyokimyasal tepkimelerdeki katalizleyi-ci işlevini ilk kez 1897’de Alman biyokimyacı Eduard Buchner mayalanma olayını inceleye­rek kanıtlamıştı. Bir enzimi laboratuvarda ayırmayı başaran ilk kişi de ABD’li bilim adamı James Sumner oldu. Sumner 1926’da, idrardaki üreyi amonyak ve karbon dioksit halinde parçalayan üreaz enzimini katışıksız olarak ayırmayı başardı.
Çeşitli sanayi dalları da çok kullanılan bazı enzimleri doğadan ödünç almıştır. Kan leke­lerini ya da dokumalardan kolay kolay çıkma­yan bazı inatçı lekeleri temizlemek için üreti­len “biyolojik” katkılı deterjan ve temizleme tozlarında bazı yapay (sentetik) enzimler bu­lunur. Bu enzimler, vücuttaki yaşlanmış kan hücrelerini parçalayan doğal enzimlerin mole­kül yapısı örnek alınarak üretilmiştir. Genetik mühendisliği alanında çalışan biyokimyacılar da, doğal proteinlerin yapısını inceleyebilmek için bu proteinleri parçalayabilen enzimler­den yararlanırlar. Ayrıca daha üstün nitelikli ya da verimi daha yüksek ürünler elde edebil­mek için, gene enzimler aracılığıyla genleri daha değişik bir DNA yapısında birleştirme­nin yollarını araştırırlar.
Endüstriyel uygulamalar Enzimler, spesifik katalizörlere gerek duyulan kimya endüstrisinde ve diğer enüstriyel uygulamalarda kullanılır. Ancak, enzimler genelde katalizleyebildikleri tepkime sayısı ve ayrıca organik çözücü ve yüksek sıcaklıklarda stabiliteleri açısından sınırlıdırlar. Bu yüzden protein mühendisliği aktif bir araştırma sahası olmuştur, konusu yeni özelliklere sahip enzimlerin tasarımıdır. Bunun için ya rasyonel tasarım ya da laboratuvar ortamında ( in vitro) evrim yöntemleri kullanılır.
Uygulama Kullanılan enzim Örnekler ekmek endüstrisi
Bebek gıdaları Tripsin Bebek gıdalarının önceden sindirimi. Alkol endüstrisi
Bira üretiminde arpanın ezilmesi ile enzimler salınır. Bu enzimler nişasta ve proteinleri parçalayarak basit şerkerler amino asitler ve peptitler üretir, bunlar da fermantasyonda kullanılır. Arpa enzimlerinin endüstriyel üretimi Biracılıkta yaygınca kullanılır, arpadaki doğal enzimler yerine kullanılırlar. Amilaz, glukanaz, proteazlar Malttaki polisakkarit ve proteinleri parçalarlar. Betaglukanazlar ve arabinoksilanazlar arpa bulamacını ( wort) ve biranın filtrelenme özelliklerini iyileştirirler. Amiloglukozidaz ve pullulanazlar Düşük kalorili bira yapımı ve fermantasyonun ayarlanması. Proteazlar Biranın saklanması sırasında oluşan bulanıklığın giderilmesi.
Asetolaktatdekarboksilaz (ALDC) Diasetil oluşumunu engellemek Meyve suları Selulazlar,
pektinazlar Meyve sularının berraklaştırılması
Süt endüstrisi Rokfor peyniri
Genç geviş getirici hayvanların midesinden elde edilen Rennin. Peynir üretimi, proteinin hidrolizi için. Mikroplar tarafından üretilmiş enzim Süt endüstrisinde artarak kullanılmaktadır. Lipazlar Mavi küflü Rokfor peynirinin üretimi sırasında peynirin olgunlaşmasında kullanılır. Laktazlar Laktozun glukoz ve galaktoza parçalar. Et yumuşatmasıPapain Pişirilecek etin yumuşamasını sağlar.
Nişasta endüstrisi Fruktoz Glukoz Amilazlar, amiloglucosideazlar ve glukoamilazlar Nişastayı glukoza ve çeşitli şuruplara dönüştürür. Glukoz izomeraz Nişastalı malzemelerden yüksek fruktozlu mısır şurubu üretiminde glukozu fruktoza dönüştürür. Bu şurupların kuvvetli tatlandırıcı özellikleri ve ayni tatlılık derecesi için
sükroza kıyasla daha düşük kalori değerleri vardır. Kağıt endüstrisi
South Carolina, ABD’de bir kâğıt fabrikası.
Amilaz, Ksilanaz, Selulaz ve ligninazlar Nişastanın daha düşük viskozteye indererek kağıdın şekillenmesi ve kaplanmasını kolaylaştırır. Ksilinaz, renk gidermek için kullanılan çamaşır suyu miktarını azaltır. selülaz lifleri düzgünleştirir, su çekilmesini artırır ve mürekkep giderilmesini kolaylaştırır; lipazlar kalınlığı azaltır; ligninazlar lignini sindirip kağıdı yumuşatırlar
Selülazlar Selülozu fermante edilebilir şekerlere parçalamak için kullanılır (bkz. selülozik etanol). Ligninazlar Lignin atıkların kullanımı Biyolojik çamaşır tozu Başlıca proteazlar, bunlar bakteriler tarafından hücre dışına salgılanır Giysilerden protein lekelerinin çıkarılması için. Amilazlar Bulaşık makinası deterjanlarında, dayanıklı nişasta lekelerinin çıkarılmasında. Lipazlar Yağ lekelerinin çıkartılmasını kolaylaştırmak için. Selülazlar Çamaşır yumuşatıcılarında kullanılır. kontakt lens temizleyicileri Proteazlar Enfeksiyon olmaması için lenslerde proteinleri çıkarmak. Kauçuk endüstrisi Katalaz Peroksitten oksijen üretilerek lateksten sünger kauçuk imal etmek için. Fotoğraf endüstrisi
Proteaz (fisin) Artık fotoğraf filmindeki jelatini çözerek içindeki gümüşü elde
Moleküler biyoloji DNA çift sarmalı.
Restriksiyon enzimleri, DNA ligaz ve polimerazlar Gen mühendisliğinde DNA’nın manipülasyonu için, farmakoloji, tarım ve tıpta kullanılır. restriksiyon sindirimi ve polimeraz zincir reaksiyonu için esastırlar. Moleküler biyolojinin ayrıca adli bilimde de önemli bir yeri vardır.
Enzimler Hakkinda Akla Takilanlar
Enzimler biyolojik sistemlerdeki duzenleyicilerdir. Canli sistemlerde gerceklesen hemen her reaksiyon enzimler denetiminde olur. Katalizorler gibi gerceklestirdikleri reaksiyonu kazasiz atlatip degismeden kalirlar ama katalizorlere nispetle daha karmasik ve daha yeteneklidirler. Katalizorlerde birden fazla urun olusur, fakat enzimlerin oldugu yerde urun tektir.
Yapisi hakkinda bilgi verebilir misiniz?
Bu soruyu 1980’lerden once sormus olsaydiniz enzimin aminoasitlerden olusan protein oldugunu soyleyebilirdik. Artik bu tam anlamiyla dogru degil. Son senelerde yapilan arastirmalar enzimlerin protein yapisinin yaninda RNA yapisinda da olabilecegini gostermistir. Yine de genel olarak protein dizininin belli bir duzene gore kivrilip yumak halini alan karmasik yapilar oldugunu soylemek mumkun.
Enzimlerin “belli bir duzene” gore yapilandigindan bahsettiniz. Enzim yapilari hakkinda bircok sey yazilip ciziliyor. Onlarca yuzlerce aminoasitten olusan bir molekul, milyonlarca mumkun duzen icerisinde hep ayni yapiyi secmektedir. Hatta denaturasyon denilen islemle enzimin yapisini bozdugumuzda dahi cok kisa zamanda tekrar eski haline donebilmektedir. Kaba bir hesapla enzimin milyonlarca ihtimali deneyip eski haline donmesi dakikalar almasi gerekirken saniyenin onda biri gibi kisa bir surede eski yapisina donebilmektedir. Bu gozlemden yola cikarak enzimlerin diger olasiliklara gore bir hayli kararli oldugunu soyleyebiliriz. Bunu saglayan etkenler nedir?
Oncelikle benim yerime enzimin yapisini acikladiginiz icin tesekkurler. Soylediklerinizden katilamayacagim tek sey enzimlerin cok kararli yapilara sahip oldugu. Sanildiginin aksine enzimler cok kararli bir duzene sahip degillerdir. Nicel olarak aciklamak gerekirse bir enzimin yapisini bozmak icin 40 kkal’lik bir enerji yeterli. Bu da yaklasik olarak sadece iki hidrojen bagini kirmak icin gerekli enerjiye esittir. Evet, enzimin yapisini korumasini saglayan bircok kuvvet var. Fakat bu kuvvetler ayni zamanda baska etkenlerin de olmasini engelledigi icin toplamda boyle kucuk bir kararlilik enerjisiyle karsilasiyoruz. Sonuc olarak, enzimin yapisini bozmak hic de zor degildir. Bu yuzden belli sicaklik araliklarinda ve belli pH degerlerinde aktiftirler. Denature enzimin eski haline nasil bu kadar hizli donebildigi konusunda ise belirsizlik hakim. Suan bilinen, enzimlerin asil hallerine donebilmelerini saglayan ‘chaperone’ adi verilen yapilarin canli sistemde hazir kit’a bekledigidir.
Yaşamın bağlı olduğu kimyasal reaksiyonlarda katalizör görevi yapan protein maddesi. En basitinden en karmaşığına kadar bütün canlı sistemlerde, sindirim, kalbin çalışması, kasların gerilip gevşemesi gibi temel işlevleri bazı kimyasal tepkimeler sağlamaktadır. Bu tepkimeler genellikle enzimler tarafından başlatılmakta ya da hızlandırılmaktadır. Ortalama bir hücrede 3.000 değişik enzim bulunur. Her tepkimenin kendine özgü bir enzimi vardır; bundan başka enzimlerle o tepkime gerçekleşemez. Çünkü enzimin üzerine etkiyeceği molekülle enzim arasında tıpkı bir anahtar ve anahtar deliği ilişkisi vardır. Enzimlerin moleküllerini seçip bulmaları şaşılacak bir olaydır. Örneğin şaşılacak bir olaydır. Örneğin birbirlerinin ayna görüntüsü şeklinde olan iki molekül, kimyasal özellikleri bakımından tamamen aynı olsalar da, her ikisinin enzimleri ayrıdır ve her enzim, ait olduğu molekülü bulabilmektedir. Enzimler genellikle birbirlerine kenetlenmiş gruplar hâlinde bulunurlar. Özellikle hayvanların mitokondria ve bitkilerin kloroplastlarında, enzimler mozaike benzer bir yapı gösterir. Mitokondria içinde, bu mozaik yapılı enzim, glikozun CO2 ve suya dönüşmesini sağlar. Kloroplastta ise, güneş ışığının enerjisi kimyasal bir enerji olan şekere dönüşür. Bunun gibi, canlı organizmalarda enerji dönüşümleri, belli enzim grupları tarafından gerçekleştirilmektedir. Enzimler görevlerini yerine getirebilmek için çoğunlukla vitaminlerden sağlanan metal iyonlarına ihtiyaç duyarlar.
FacebookTwitter önceki yazıKısaca Organ Nedir? Vücudumuzdaki Organlar ve Görevleri Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısasonraki yazıKısaca Organlar – Karaciğer Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı KısaBenzer Yazılar794 okunmaTürkçe-Edebiyat/16 Şubat 2015 /16 Şubat 2015 /Yorum Yok Sanat Dalları Ve Özellikleri Kısaca Özet564 okunmaFizik/14 Şubat 2015 /14 Şubat 2015 /Yorum Yok Leonardo Da Vinci neyi buldu, neleri icat etti, eserleri ve bilim alanında yaptığı çalışmalar
Benzer Yazılar Kısaca Apoenzim – Koenzim Nedir Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısa
ENZIMLER konu anlatımı kısa ders notları özet
Kısaca RNA polimeraz Nedir Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısa
Kısaca Reseptör (Almaç) Nedir Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısa
Kısaca ATP Sentezi (Fosforilasyon) Hakkında Bilgi Kısa Özet Konu Anlatımı Kısa