enzimler (biyolojik katalizörler)

ENZİMLER (BİYOLOJİK KATALİZÖRLER)
Vücut ısısı
Reaksiyonların gerçekleşmesi için
gereken başlangıç enerjisine aktivasyon
enerjisi
denir.
Katalizör
denilen
maddeler ise başlangıç için gereken bu
enerjiyi aşağıya çekerler.
Katalizörler,
canlı sistemlerin dışında inorganiktir.
Dolayısıyla
ısıtılırlarsa
kinetik
enerji
artacağından, çalışma hızları da artar.
Canlı
vücudu
içinde
bulunan
organik yapılı (protein) katalizörlere ise
ENZİM
denir.
Enzimler
organik
olduklarından fazla ısıtılamazlar. Bu
bir dezavantaj gibi görünse de düşük
18
H2O2
ısılarda çalışabilmesi bir üstünlüktür.
H2O + ½ O2
Katalaz
Reaksiyonlardan
enzimler
görüleceği
reaksiyonun
gibi
başlaması
için
gereken enerjiyi aşağı çekerler.
Dikkat edilmesi gereken şeylerden biri
enzimlerin
reaksiyonu
Sadece
başlamış
başlatamazlar.
reaksiyonları
hızlandırabilirler.
başlatan
Reaksiyonları
aktivasyon
(ısı
veya
atp)
enerjisidir.
Basit ve bileşik enzim olmak üzere iki
çeşittir.
Basit Enzim
Sadece
kısmı
Bileşik Enzim
protein Protein
kısmının
(apoenzim) (apoenzim)
ile çalışabilir.
aktifleşebilmesi
için
yardımcı
kısma
(ko…………)
ihtiyaç duyarlar.
Ör; Üreaz, pepsin
Ör;
Sitokrom
oksidaz vb enzim
Olaya
enzim
dahil
edildiğinde
reaksiyonlar daha HIZLI daha KISA
SÜREDE
ve
daha
AZ
ENERJİ
gerçekleşebilir. Örneğin ;
H2O2
H2O + ½ O2
5 Kcal
MnO2
yardım
eden
kısım
organik yapılı ise KOENZİM adını alır.
Ör; vitamin, Nad, Fad vb.
Enzime
yardım
eden
kısım
inorganik ise KOFAKTÖR adını alır. Ör;
Fe, Ca, vb mineraller.
18 Kcal
H2O2
ile
Enzime
H2O + ½ O2
Unutmayalım reaksiyona girecek
molekülleri
Atp
reaksiyonu
kontrol
aktifleştirirken,
eden
aktifleştiren Ko……………..lerdir.
enzimi
Apoenzim , koenzim veya kofaktör ile aktifleşerek Holoenzime dönüşüyor. Enzimin
substrata gerekli etkiyi yapabilmesi için, substrata yüzeyinden geçici bir bağ kurması
gerekiyor. Gerekli etkiyi yaptıktan sonra, enzim substrattan ayrılıyor.
enzimler hücre içi veya hücre dışında

Enzim
substratı
dönüştürdükten

ürüne
sonra,
hiçbir
şey
çalışabilir.

reaksiyonlar olamayacağından, Atp
yapısına
Enzimler
isteyen
bu
iki
sebepten
dolayı
19



Bu
yüzden
Hücre
dışında
çalışması
mantığı
reaksiyondan çıkan enzim miktarı
sütten peynir yapımı (peynir mayası
aynıdır, değişmez. (sabittir)
ile),
Enzim ile substrat arasında anahtar-
yapımı
kilit uyumu vardır.
enzimlerle de yapılabilir.), hamurun
Yani enzimler özgül (substrata özel)
ekşitilmesi, bazı hastaların kullandığı
moleküllerdir.
hazır pankreas enzimleri….
substratı
tanıyan-seçen

üzümden
ise
enzimleri hariç.
kontrolünde
yapılı
ve
üretilmiş,
kişiye
özel
O
zaman
üreteceği
bozulan
kişinin
apoenzim
de
değişeceğinden,
doğru
enzim
üretilemeyebilir.
Genetik
Ör;
hemofili
hastaları
ile, kanın pıhtılaşmasında kullanılan
bazı Faktör’leri üretemezler.
Her
hücre
ribozomunda
kendi
enzimini
üretir.
Lakin
kendi
ki
hazır
Solunum
ve
sindirim
Enzimler
genellikle
takım
halinde
E1 + AB +E2C +E3  D

Bir enzimin ürünü diğer enzimin
substratı olabilir.

X
kromozomundaki bozuk gen sebebi
,
çalışırlar
bazı
hastalıklar bu şekilde ortaya çıkar.
de
şarap
A + Enzim <--------> B + Enzim

Dna’sı
yada
Bazı enzimler tersinir (çift yönlü)
çalışırlar.
Dna
sirke
(bakterilerle
kısmı apoenzim kısmıdır. Apoenzim
moleküldür.

hücre
birçok olayda kullanılmaktadır. Ör;
protein

sadece
içinde olur.

giren
reaksiyonlar
gerektiren
ve
Enzimin
reaksiyone
Atp
gibi,
Enzimler
ürünün
dışında
belirttiğimiz
hücre
tekrar tekrar kullanılabilirler.

sayfamızda
olmamış gibi reaksiyondan ayrılır.
katılmazlar.

İlk
Dolayısıyla enzimler takım halinde
çalışırlar.

Her
enzim
çalışır.
bir
gen
kontrolünde
zorunda
değildir.
Ör;
hidroliz
ve
kolaylaştırılmış difüzyonda enzim var
ama Atp yoktur.


Şekle
dikkat
maddelerine
edebiliyor.
edersek
iki
Z
farklı
Ama
ve
enzim
E2
sadece
A + E 1  B + E1
Y
A + E 2  K + E2
etki
Y

Ör; pepsin enzimi sadece
sindirir
iken,
proteini
Enzimlerin
substrata
bağlandığı
kısmına “Aktif Bölge” denir.
maddesine etki edebiliyor.

Enzim değişirse ürün de değişir.
protein
sindiren
enzimler ise birkaç çeşittir.

O halde “HER ENZİMİN ETKİ ETTİĞİ
BELLİ BİR MADDE VARDIR. BİR
20
SUBSTRATA
İSE
BİRKAÇ
ENZİM

tutunan
ETKİ EDEBİLİR.”

ve
onları
“Durduran”
maddelere ise İnhibitör denir. Ör;
Böylece hücrede tepkime çeşiti kadar
ağrı kesiciler, yılan ve böcek zehirleri,
enzim çeşiti olmak zorundadır.

Substrat taklidi yaparak enzimlere
uyuşturucu ve alkol, ağır metaller
Ayrıca her enzime yardımcı olacak
birer inhibitördürler.
koenzim yada kofaktör bellidir ve bir
çeşittir. Mesela X enzimi sadece B6
vitamini
ile
çalışır.
Ama
B6
vitamininin yardım ettiği tek enzim
X enzimi olmayabilir.

Her
enzim
proteinler
protein
genlerin
içerir
ve
kontrolünde
üretilir. O halde bir gen bir enzim
hipotezi devreye girecektir.

“Az” eki enzim olduğunu , “ojen”
eki
ise
pasif bir
enzim
olduğunu
gösterir.

Bazı
enzimler
iki
apoenzimden
oluşabilir. Ör; Tripsin
Tripsinojen + Enterokinaz = Tripsin

Atp olan her yerde enzim vardır.
Enzim olan her yerde atp olmak

Gereken ürün miktarına ulaşılmış ise,
enzim aktivitesi durdurulabilir. Buna
geri bildirim denir.
ısıtıyoruz. Bazı gıdalarımızı buzdolabında
tutuyoruz. Çünkü parazitlerin enzimleri
soğuk
ortamda
çalışamazlar
ve
gıdalarımız sağlam kalır.
2. Ph
Her enzimin çalıştığı belli bir Ph
değeri vardır. Ör; mide enzimleri asit

Enzimleri hızlandıran maddelere ise
“Aktivatör” denir.

Vücutta enzimsiz reaksiyon yoktur. O
halde enzimi etkileyen her şey canlıyı
da etkiler.

21
Bazı enzimler işi bittikten sonra ,
monomerlerine parçalanırlar.
ortamda
çalışabilir.
Eğer
ph’ını
değiştirirsek
ortamın
enzimler
çalışamayabilir. Daha önce kan Ph’ını
anlatırken değinmiştik.
15
günde
turşusu
Ör; salatalık
çürürken
yapılırken
,
turşu
salatalık
suyuna
katılan limon veya sirke turşunun
ph’ını düşürdüğünden, salatalık bir
yıl bozulmaz. ( bu arada en iyi turşu
limon suyu ile olur  )
ENZİM HIZINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER
1. SICAKLIK
Enzimler
proteinden
olduklarından,
sıcaklıkta
yapılı
proteinler
bozulurlar.
“Denaturasyon”
yüksek
Bu
olaya
denir. Denature olan
enzim soğutulsa bile artık çalışamaz. 0 Co
de enzimler durur ve çalışamazlar. Ama
3. SU MİKTARI
ısıtılırlarsa çalışabilirler. Enzimlerin en iyi
Enzimler ancak %15 ve üzerinde su
çalıştığı
bulunan
sıcaklığa
“Optimum
Sıcaklık”
denir. Genellikle bu sıcaklık 35-37
Co’dir.
ortamda
çalışabilirler.
Dolayısıyla su miktarı az olan ortamda
çalışamazlar.
Ör;
yapısında
uzaklaştırdığımız
kayısı
kurutularak
bulunan
suyu
zaman
aylarca
çürümüyor. Bal veya reçel su oranı
düşük olduğu için bakterilerin enzimleri
Gıdalarımızı
enzimleri
bozan
bozulsun
parazit
diye
canlıların
gıdalarımızı
tarafından
kolay
kolay
bozulamıyor.
Süzme yoğurt haftalarca bozulmadan
kalabiliyor. Mumyaların yapısındaki su
8. ÜRÜN MİKTARI
çıkarıldığı için binlerce yıl bozulmuyor.
Ürün artarsa , enzim ürünü tekrar ilk
substrata
4. SUBSTRAT MİKTARI
Substrat
enzimin etkilediği
çalışan
maddedir.
Dolayısıyla ne kadar çok substrat varsa
enziminde
Haliyle
ona
bağlanması
substrat
miktarı
geri
döndürebilir.(
enzimler).
Bu
tersinir
da
ürün
oluşumunu yavaşlatır.
9. SUBSTRAT
kolaylaşır.
YÜZEYİ
artarsa,
biri
zamanda substrata bağlanan enzim
arttıkça
miktarı
reaksiyon hızı da artar. Tabii enzimlerin
hızlanır.
tamamı dolana kadar. Eğer boşta enzim
Ör; 100 gr kıyma , 100 gr kuşbaşı
kalmazsa reaksiyon son hızına ulaşır ve
ete göre daha kolay sindirilir.
sabit hızda devam eder.
artacağından
reaksiyon
Konu Sonu Sorular
bu

grafikte
T1
anında ne olmuş olabilir?
 Alttaki
22
grafikte
miktarının
5. ENZİM MİKTARI
Enzim miktarı arttıkça reaksiyon hızı da
en
ortamdaki
fazla
olduğu
ürün
nokta
hangisidir? Neden?
belli bir yere kadar artar. Eğer substrat
da enzim gibi sürekli artarsa reaksiyon
hızı da sürekli artar. Bazen reaksiyon
ilerledikçe
substrat
giderek
azalır
ve
sonuçta biter. O zaman reaksiyon hızı
da sıfır olur. Ör; midemizdeki besinler
sindirilince ince barsağa geçer ve biter.
Dolayısıyla midede reaksiyon durur.
 Substrat
miktarı
artınca
enzim
zarından
hangi
hızlanır mı? Neden ?
 Enzim
hücre
yöntemle geçer?
 Alttaki grafikten ne anlıyorsunuz?
6. AKTİVATÖRLER
7. İNHİBİTÖRLER
 100 gr kıyma ve 100 gr parça et
sindirildiğinde oluşan ürün miktarı
ilişkisi ne olur?
 Karaciğer sorularına hazır mısınız?
 Yarışmalı ve yarışmasız inhibitörlerin
farkları nelerdir?
 Enzim hidroliz edildiğinde kesinlikle
ne oluşur?

23



ATP (Adenozin tri fosfat)
Atp hücre içinde yapılır ve tüketilir.
Nükleotid yapısında bir organik bileşik
(hidroliz ve difüzyon gibi olaylar hariç)
olan
Atp,
Enerji
kullanılabilir
enerji
molekülüdür.
Hücre ne şekilde enerji üretirse üretsin,
mutlaka Atp haline çevirdikten sonra o
enerjiyi kullanabilmektedir.
Atp yapısında azotlu organik bir baz
olan adenin (Dna ve Rna’da da) var.
Ayrıca 5 karbonlu bir şeker olan Riboz
(Rna’da da var) ve 3 tane fosforik asit
bulunur.
üretimi
endergoniktir.
(ısı
veya
enerji alan tepkime).
24
Dehidrasyon
olayıdır.
Anaboliktir
(yapım).
Virüsler hariç tüm canlılarda sentezlenir.
Atp yapım ve yıkımı tersinirdir.
Atp
asla
depolanmaz.
Gerektiğinde
her
yerde
bulunur.
Atp’nin son fosfatı koptuğunda enerji
açığa çıkar. Ayrıca Adp ve P oluşur.
Atp + Su --  Adp + P + 7300 kalori
Atp
yapımına
(PO4
eklenmesi)
fosforilasyon denir. 4 şekilde gerçekleşir;
1-Substrat Düzeyde Fosforilasyon :
Besinlerden
üretmek
Her hücre her an atp üretmektedir.
Atp
gereken
enzimler
yardımıyla
demektir.
Tüm
Atp
canlılar
stoplazmasında gerçekleştirmek (glikoliz)
zorundadır.
Mitokondride
de
yapılabiliyor.
2-Oksidatif Fosforilasyon :
Oksijen
yardımıyla
üretmek
besinlerden
demektir.
Oksijenli
Atp
solunum
hızlı
yapan canlılarda görülür. (Birkaç bakteri
Atp yapısında bulunan adenin ve riboz
Stoplazma yada mitokondride yapılır.
sentezlenir.
Depolanmadığı
için
üretilip hızlı tüketilir.
arasında glikozit bağı bulunurken, riboz
ile fosfat arasında ise ester bağı vardır.
Fosfatlar
arasında
fosfat bağı vardır.
ise
yüksek
enerjili
grubu
hariç
neredeyse
tüm
canlılar).
Organik bileşiği oksitlemek de demektir.
3-Foto Fosforilasyon :
Klorofil yardımıyla ışıktan Atp üretmek
demektir. Kloroplast yada stoplazmada
yapılabilir. Ör; Yeşil bitkiler, öglena, bazı
bakteriler, algler ve bazı arkeler.
4-Kemo fosforilasyon
:
İnorganik bileşikleri oksitleyerek Atp elde
etmek demektir. Dünyada sadece bir
gurup
bakteri
yapabilir.
ve
metanojen
arkeler
Nükleozit trifosfatlar içersinde hücre
enerjisi
için
en
önemlileri
"Adenozin
trifosfat (ATP) ve Guanozin trifosfat
(GTP) " dir. Çünkü çok miktarda bir
enerji
bu
moleküllerin
gruplarında
son
fosfat
bulunmaktadır.)
Her
hücrede ~ bir milyar ATP molekülü
vardır. Bu miktar hücrenin sadece birkaç
dakikalık
nedenle
ihtiyacı
bu
için
molekül
yeterlidir.
hızlı
bir
Bu
şekilde
yenilenmek (recycle) zorundadır. İnsanda
yüz trilyon hücrenin olduğu düşünülürse
~ 10²³ ATP molekülü bulunmaktadır.
Her ATP molekülünde dakikada üç defa
son fosfat molekülü eklenip, kopartılıyor.
25
(Kornberg, 1989, p-65)
İnsan vücudunun tamamındaki ATP
sadece 50g gelmektedir ve bu miktar
mutlaka her gün yenilenmelidir. ATP
'nin kaynağı ise besinlerdir.
24
saatini
sadece
dinlenerek
yatakta geçiren kişinin hücreleri ~ 40kg
ATP molekülü kullanır