Prof.Dr.Gül ÖZYILMAZ

ENZİMLER;

•Tüm canlıların yapısında bulunan,

•Esas olarak proteinden oluşmakla beraber,

organik-inorganik maddeleri de bünyesinde

barındıran,

•Biyokimyasal tepkimeleri gerçekleştiren

BİYOKATALİZÖRLERDİR.

KATALİZÖR;

•Termodinamik açıdan olası bir tepkimeyi,

farklı bir mekanizma üzerinden

gerçekleştirerek reaksiyon hızını arttıran

ve reaksiyona girdiği gibi değişmeden çıkan

maddelerdir.

Katalizör ancak ve ancak TERMODİNAMİK AÇIDAN OLASI bir tepkimeyi hızlandırabilir.

Termodinamik parametreler değişmez, reaksiyon süresi değişir.

Bir canlı hücrede aynı anda yüzlerce tepkime meydana gelir, çoğu ardışık olan tepkime dizisi olana bu metabolik süreçlerin her basamağında, mutlaka özgül bir enzim işlev görür.

Metabolik yollarda kullanılan bütün enzimler yine hücre içinde canlı tarafından sentezlenir.

Metabolik faaliyetlerin düzenli bir şekilde gerçekleşebilmesi görevli enzimin yeterli düzeyde olmasına bağlıdır.

Canlıdan izole edilen bir enzimin etkinlik gösterdiği reaksiyon şartları in vitro ortamda, mesela bir deney tüpünde oluşturulursa, o ortamda da enzim katalitik etkinlik gösterir.

Bu durum enzimlerin endüstriyel ve analitik amaçlı kullanımlarını mümkün kılmıştır.

Şuan dünyada, birçok enzim (tonlarca = milyonlarca dolar) bu amaçla oldukça geniş bir uygulama alanı bulmaktadır.

ENZİMLERİN KİMYASAL KATALİZÖRE GÖRE AVANTAJLARI:

•Enzimlerle katalizlenen reaksiyonlar katalizlenmemiş karşıtlarına göre 107- 1016 kez daha hızlı gerçekleşir.

•Ilımlı şartlarda (nötral pH, 37 oC v.b.) etkinlik gösterirler

•Enzimler belirli bir molekül veya bağ türü ile spesifik olarak etkileşir. Yani substratlarına karşı özgüdürler.

•Enzimler stereoözgüldürler. Aynı molekülün belirli bir stereoizomeri ile etkileşir ve belirili bir stereoizomer oluştururlar.

•Enzimlerde tek bir ürün meydana gelir. Yan ürün oluşmadığından reaksiyon sonrasında ekstra saflaştırma yapmaya gerek yoktur. Ancak kimyasal reaksiyonlarda yan ürün meydana gelme olasılığı yüksektir.

ENZİMLERİN KİMYASAL KATALİZÖRE GÖRE DEZAVANTAJLARI:

•Sadece canlılar tarafından, çok düşük miktarlarda sentezlendiği için, çok zahmetli ve pahalı ayırma teknikleri ile saflaştırılırlar.

•BU NEDENLE ÇOK PAHALIDIRLAR

•Enzimler zamanla, kullanılamasalar bile etkinliklerini kaybedebilirler; KARARLI DEĞİLDİR.

•Ilımlı şartlarda aktivite göstermeleri, uç pH, yüksek sıcaklık, hızlı karıştırma gerektiren proseslerde uygulama alanlarını kısıtlar.

Enzimler çoğunlukla protein yapısında olsa da yapılarında çoğunlukla protein dışı

moleküller içerirler. Bu moleküller olmaksızın enzim aktivite gösteremez

Bu bileşik Zn+2, Fe+2, K+ gibi inorganik bir iyonsa KOFAKTÖR

Bu bileşik FAD, NAD+, koenzim A gibi organik bir molekülse KOENZİM

Kofaktör veya koenzim enzime kovalent olarak bağlıysa PROSTETİK GRUP

Enzimin sadece protein kısmı APOENZİM

Protein + Koenzim/Kofaktör (Aktif form) HOLOENZİM

Anahtar-kilit modeli

İndüklenmiş uyum modeli

A-) Geleneksel Adlandırma:

• Enzimler etkili oldukları substratın sonuna

–az eki getirilerek (ÜREAZ, AMİLAZ, ARJİNAZ,

PROTEAZ, LİPAZ) veya katalizledikleri

tepkimeyi tanımlayan (Laktat Dehidrogenaz,

Adenilat Siklaz) isimleri kullanılarak

adlandırılmıştır.

B-) Sistematik Adlandırma:• Uluslar arası biyokimya ve moleküler biyoloji

birliğinin (IUBMB) göre; enzim adlandırmaları,

enzimin etkilediği tepkimenin türüne ve

mekanizmasına göre yapılmaktadır.

• Tepkimeler ve bu tepkimeleri katalize eden

enzimler 6 ana gruba ayrılmıştır.

• Bu 6 grubun 4-13 arasında değişen alt sınıfları

bulunmaktadır.

• Her enzime 4 sayı ile belirlenen bir kod numarası

verilmiştir.

ENZİMLERİN SINIFLANDIRILMASI

• 1-) Oksidoredüktazlar

• 2-) Transferazlar

• 3-) Hidrolazlar

• 4-) Liyazlar OTHALİL

• 5-) İzomerazlar

• 6-) Ligazlar

İSİMLENDİRME VE NUMARALANDIRMA

• 1961 yılında enzim komisyonu, kod numaralı

sistemi geliştirdi. 4 element bazı farklarla

ayrılarak işlem yapıldı.

• A-)Birinci numara altı ana bölümden birisini

simgeler.

• B-)İkinci numara subklası gösterir.

• C-)Üçüncü numara subsubklası ifade eder.

• D-)Dördüncü numara ise subsubklastaki

enzimin seri numarasını gösterir.

• Örnek verecek olursak;

• 1.1.1.1

• a b c d

• a: Ana sınıf

• b: Subklas

• c: Subsubklas

• d: Subsubklas seri no

• Tepkimenin tipini birinci sayı, • vericinin etkilediği grubu ikinci sayı, • alıcı olarak yararlanılan grubu üçüncü sayı ve

adlandırılan enzimi dördüncü sayı belirlemektedir.

Örnek : EC(Enzim komisyonu).2.7.1.1• 2 Transferaz türü tepkimeyi• 7 Fosfat transferini• 1 Fosfat alıcısının bir alkol olduğunu

gösterir,• 1 ATP molekülünden glikozun altıncı

karbonundaki hidroksil grubuna fosfat transferi yapan enzimi, ATP-D-Heksozaltıfosfotransferazı (hekzokinaz) tanımlamaktadır.