Enzimler Nedir? Yapısı, Görevleri Ve Özellikleri | Konu Anlatımı

Enzimler Nedir? Yapısı, Görevleri Ve Özellikleri | Konu Anlatımı

Enzimler Nedir Yapısı, Görevleri Ve Özellikleri Konu AnlatımıCanlı veya cansız tüm ortamlarda kimyasal bir tepkimenin başlayabilmesi için tepkimeye girecek maddelerin belirli bir enerji düzeyine ulaşması gerekir. Herhangi bir kimyasal tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji miktarına aktivasyon enerjisi denir. Katalizörler, tepkimenin gerçekleşmesi için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeleri hızlandırır ve tepkimelerden etkilenmeden çıkar. Canlı sistemlerde gerçekleşen tepkimeleri hızlandıran biyolojik katalizörlere enzim denir.

Enzimlerin Yapısı ve Görevleri

Enzimler yapısal açıdan basit ve bileşik enzim olmak üzere ikiye ayrılır. Basit enzimlerin yapısında sadece protein olan bir kısım bulunur. Bileşik enzimlerde ise protein kısım dışında organik veya inorganik yapılı yardımcı bir grup daha vardır. Bileşik enzimlerin protein olan kısmına apoenzim, yardımcı kısmına; organik bir madde ise koenzim, inorganik bir madde ise kofaktör adı verilir. Apoenzim inaktif olup yardımcı kısım olmadan görev yapamaz. B grubu vitaminler koenzimlere, Ca2+, Mg2+ gibi metal iyonları kofaktörlere örnek verilebilir. Yardımcı kısım ile birleşerek aktif hâle geçen apoenzime holoenzim (bileşik enzim) denir. Bir apoenzim sadece bir çeşit koenzim veya kofaktörle çalışırken bir koenzim veya kofaktör değişik apoenzimlerle çalişabilir. Holoenzimlerde apoenzim, enzimin etki edeceği maddeyi (substrat) tanır. Asıl etkiyi ise yardımcı kısım yapar. Koenzim veya kofaktör kısmı substratı ürüne dönüştürür.

asdas

Enzimlerin Özellikleri

Organizmadaki biyokimyasal tepkimeleri hızlandıran katalizörlere enzim, enzimlerin etki ettiği maddelere substrat (etkinen madde), tepkime sonunda ortaya çıkan maddeye ise ürün adı verilir. Enzim ile substratı arasındaki uyum anahtar-kilit ilişkisine benzer. Enzimler substratlara özgüdür. Her enzim her substrata etki edemez. Enzim substratına bağlanarak enzim-substrat kompleksini oluşturur. Enzimin substratına geçici olarak bağlandığı ve etki ettiği bölgeye aktif merkez denir. Substrat enzim etkisi ile ürüne dönüşür. Enzim, herhangi bir değişikliğe uğramadan üründen ayrılır. Bazı enzimler çift yönlü çalışabilir (tersinir). Örneğin kanda gazların taşınmasından sorumlu olan ve alyuvarlarda bulunan karbonik anhidraz enziminin CO2 taşınırken gerçekleştirdiği tepkimeler tersinirdir.

asd

Karaciğerde hidrojen peroksiti parçalayan katalaz ile sindirim enzimleri gibi bazı enzimler bu kurala uymaz. Tersinir olarak çalışmaz ve tepkimeleri tek yönlüdür. Enzimler çok hızlı çalışır. Karaciğer, kas ve bitki hücrelerinde metabolizma sonucunda çok zararlı bir bileşik olan hidrojen peroksit oluşur. Bu hücrelerde bulunan katalaz enzimi, her bir saniyede milyonlarca hidrojen peroksit molekülünü su ve oksijene parçalayarak zararsız hale getirir.

asd

Enzimler, hem hücre içinde hem de hücre dışında çalışabilir. Örneğin besinleri parçalayan sindirim enzimleri, hücre içinde ve hücre dışında çalışabilmektedir. Enzimler, tepkimelerden değişmeden çıkar. Bu yüzden tekrar tekrar kullanılabilir. Zamanla yapısı bozulan enzimler amino asitlerine kadar yıkılır ve yerine yenisi sentezlenir. Koenzim ve kofaktörler de tekrar tekrar kullanılabilir.  Hücrede her enzim, belirli bir genin kontrolünde sentezlenir. Enzimler takımlar hâlinde çalışır, bir enzimin etki ettiği tepkimenin ürünü, kendinden sonraki enzimin substratıdır. Nişastayı glikoza kadar parçalayan amilaz ve maltaz enzimleri buna iyi bir örnektir.

asd

Enzimler, genellikle substrat çeşidi ya da tepkime çeşidi isminin sonuna -az eki getirilerek adlandırılır. Maltaz, sükraz, kinaz ve hidrolaz buna örnektir. isminin sonunda -ojen eki bulunan enzimler ilk salgılandıklarında inaktif durumdadır. Bu enzimler, belirli şartlar altında aktif hale geçer. Örneğin midede proteinlerin sindirimini gerçekleştiren pepsinojen enzimi ilk salgılandığında inaktiftir. Besinlerin mideye ulaşmasıyla birlikte salgılanan HCI (hidroklorik asit) sayesinde pepsinojen, aktif formu olan pepsine dönüşür.

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler

Enzimler, protein yapılıdır. Bu nedenle enzimlerin çalışması sıcaklık değişimlerinden etkilenir. 0 °C gibi düşük sıcaklıklarda genellikle enzimlerin yapısı bozulmaz. Ancak enzimler etkinlik gösteremez. Gıdaların düşük sıcaklıkta uzun süre bozulmadan saklanabilmesinin sebebi budur. Yüksek sıcaklıklarda ise enzimlerin yapısı bozulur. Her enzimin etkin bir şekilde çalıştığı belirli bir pH aralığı vardır. Bu nedenle pH değişimleri enzimlerin çalışmasını etkiler. Ortamın su yoğunluğu, enzim ve substrat miktarı, substrat yüzeyi gibi faktörler enzimlerin çalışma hızını etkiler. Hidroklorik asit (HCI), magnezyum, mangan gibi kimyasal maddeler enzimlerin etkinliğini artırırken siyanür, yılan, böcek ve akrep zehirleri, cıva, kurşun gibi maddeler enzimlerin etkinliğini yavaşlatır ya da durdurur.

Enzimlerin Kullanım Alanları

Enzimler, binlerce yıldır insanlar tarafından çeşitli şekillerde kullanılmıştır. Endüstrinin hemen her alanında kullanılan enzimler genellikle mikroorganizmalardan elde edilir. Günümüzde enzimlerin kullanıldığı alanlar oldukça çeşitlenmiştir. Üretilen saf enzimlerin toplam miktarı yıllık 500 tona ulaşmıştır. Enzimler, peynir ve ekmek yapımında: et ürünlerinin işlenmesinde; laktozsuz sütün, hipoalerjik bebek mamalarının, glikoz ve fruktoz şekeri içeren tatlandırıcıların ve alkollü içeceklerin üretiminde; meyve sularının berraklaştırılmasında kullanılır. Biyoteknolojik araştırmalarda; teşhis ve tedavi amacıyla tıpta; eczacılıkta ilaç üretiminde; enfeksiyonları engellemek için kontak lens ve yara temizleme solüsyonlarında enzimler kullanılır. Ayrıca deterjan endüstrisinde özellikle sindirim enzimleri önemli yer tutar.

Protein, yağ ve nişastalı artıkları parçalamak için bulaşık ve çamaşır deterjanlarına enzim eklenir. Bulaşık deterjanlarında kullanılan enzimlerin büyük ölçekte üretilebilmesi amacıyla bakteri ve mantar türleri kullanılır. Deriden tüy veya kılların uzaklaştırılması ve derinin yumuşatılması amacıyla deri sanayinde ve dokuma ipliklerinin işlenmesini kolaylaştırmak için tekstilde enzimler kullanılmaktadır. Ayrıca kağıt ve boya sanayinde, biyoyakıt endüstrisinde, organik ve inorganik atıkların yok edilmesinde enzimlerden yararlanılır. Günümüzde uygulanan enzim tedavisi sayesinde kanser hücreleri bağışıklık sisteminin tepkimelerine karşı savunmasız bırakılmakta ve bu şekilde kanserli hücrelerin yok edilmesi sağlanmaktadır.

Benzer Yazılar


23 Yorum

Yorum Yap

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.