Enzimler, biyokimyasal reaksiyonları katalize eden biyolojik polimerler olarak tanımlanabilir. Enzimlerin çoğu, çeşitli işlemleri gerçekleştirmek için gerekli olan katalitik özelliklere sahip proteinlerdir. Hücredeki metabolizma ve diğer kimyasal reaksiyonlar, yaşamın devamı için gerekli olan bir grup enzim tarafından gerçekleştirilir.
Metabolizmanın ilk aşaması, substrat adı verilen bir molekül ile etkileşime giren enzimlere dayanır. Enzimler, substratları ürün adı verilen diğer çeşitli moleküllere dönüştürür. Düzenleyici enzimler, yaşam süreçlerini sürdürmedeki rolleri nedeniyle klinik tanının temel bir bileşeni olmuştur. Tüm enzimlerin moleküler bileşenleri, ribozimler adı verilen bir RNA katalizörleri sınıfı dışında proteindir. Ribozim kelimesi RNA enziminden türetilmiştir. Birçok ribozim, bağlarından birinde veya diğer RNA’lar arasında reaksiyonları katalize eden RNA molekülleridir.
Enzimler vücudun tüm doku ve sıvılarında bulunur. Metabolik yollarda meydana gelen tüm reaksiyonlar, hücre içi enzimler tarafından katalize edilir. Plazma zarındaki enzimler, hücresel sinyallere yanıt olarak hücrelerdeki stimülasyonu yönetir ve dolaşım sistemindeki enzimler kanın pıhtılaşmasını düzenler. Birçok kritik yaşam süreci, enzimlerin işlevleri üzerine kuruludur.
İnsan vücudu farklı tipte hücrelerden, dokulardan ve diğer karmaşık organlardan oluşur. Sağlıklı bir yaşamı sürdürmek için vücut, solunum, sindirim, boşaltım ve diğer birçok metabolik aktivite gibi biyolojik süreçleri hızlandırmak için belirli kimyasallar salgılar. Bu nedenle enzimler, tüm organizmalarda tüm biyolojik süreçleri yöneten çok önemlidir. Enzimlerin ne olduğu, türleri, yapıları, mekanizmaları ve aktivitelerini etkileyen çeşitli faktörler hakkında bilgiler vardır.
İçindekiler
Enzim aktivitesini etkileyen faktörler
Reaksiyon koşullarının enzim aktivitesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Enzimler, sıcaklık, pH, substrat konsantrasyonu değişimi vb. Bu tür reaksiyonlar için mevcut olan optimal koşullarla ilgilidir.
Normalde enzim aktiviteleri artan sıcaklıkla hızlanır. Enzimler hücrelerde çalıştıklarından, hemen hemen tüm enzimler için doğru koşullar orta dereceli sıcaklıklardır. Yüksek sıcaklıklarda, belirli bir noktada, enzim denatürasyonu ile aktivitede keskin bir düşüş olur. Seyreltik çözeltilerdeki saflaştırılmış enzimler, ham ekstraktlardaki enzimlere kıyasla hızla bozunur. Enzimlerin denatürasyonu, enzimler uzun süre inkübe edildiğinde de meydana gelebilir. Bu enzim reaksiyonlarının başlangıç hızlarını ölçmek için inkübasyon süresi söz konusu olduğunda daha kısa bir süre kullanmak daha uygundur.
Uluslararası Biyokimya Birliği, standart test sıcaklığının 30°C olmasını önermektedir. Hemen hemen tüm enzimler pH değişimine karşı çok hassastır. Yalnızca bazı enzimler, 9’un üzerindeki ve 5’in altındaki pH değerlerinde etkili bir şekilde çalışır. Çoğu enzim, optimum nötrlüğe yakın bir pH değerine sahiptir. pH’daki herhangi bir değişiklik, tüm proteindeki ve aktif bölgedeki amino asit kalıntılarının iyonik durumunda bir değişikliğe neden olur. İyonik durumdaki değişiklikler, katalizörün ve substratın bağlanmasını değiştirebilir. Substrat konsantrasyonu tercihi, düşük konsantrasyonlarda kritiktir ve hız, konsantrasyona göre belirlenir, ancak daha yüksek konsantrasyonlarda, oran, substrat konsantrasyonundaki herhangi bir artışa bağlı değildir.
aktif bileşik
Enzimatik kataliz, aktif bölgeye bağlı amino asitlerin yan zincirlerinin aktivitesine bağlıdır. Enzimler, substratı bir ara yapıdaki bileşiğin aktif bölgesine bağlar. Aktif bölge genellikle kataliz ve substrat bağlanmasında yer alan amino asitler tarafından üretilen bir kısım veya ceptir. Enzimin aktif bölgesini oluşturan amino asitler, birincil amino asit dizisi boyunca birbirine bitişik değildir. Aktif bölge amino asitleri, birincil amino asit dizisinin 3B katlanmasıyla doğru konformasyonla küme halinde birleştirilir. Proteini oluşturan 20 amino asitten en yaygın aktif amino asit kalıntıları polar amino asitler, aspartat, sistein, glutamat, histidin, serin ve lizindir. Normalde sadece 2-3 esansiyel amino asit kalıntısı, ürüne yol açan bağa doğrudan dahil olur. Glutamat, aspartat ve histidin, aynı zamanda bir proton donörü veya alıcısı olarak da işlev gören amino asit kalıntılarıdır.
sıcaklık ve pH
Enzimler, çalışmaları için ideal bir sıcaklık ve pH gerektirir. Bir bileşiğin maksimum aktivitesini sergilediği sıcaklık veya pH, sırasıyla optimum sıcaklık veya optimum pH olarak adlandırılır. Daha önce de belirtildiği gibi, enzimler protein bileşikleridir. Optimum seviyeden daha yüksek bir sıcaklık veya pH, enzimlerin moleküler yapısını değiştirebilir. Enzimler için optimum pH’ın 5 ila 7 arasında olduğu genel olarak kabul edilmektedir.
odak ve yüzey tipi
Enzimlerin bir doyma noktası vardır, yani eklenen tüm enzimler substrat molekülleri tarafından işgal edildiğinde aktiviteleri durur. Reaksiyon başladıktan sonra, daha fazla substrat eklendikçe enzimin etki hızı artmaya devam eder. Bununla birlikte, substrat moleküllerinin sayısının serbest enzimden daha fazla olduğu doyma noktasında, hız aynı kalır. Substrat tipi, enzim faaliyetini etkileyen diğer bir faktördür. Bir enzimin aktif bölgesine bağlanan kimyasallar, enzimin aktivitesini bloke edebilir ve bu tür substratlara inhibitör denir. Rekabetçi inhibitörler, aktif bölge için enzimin spesifik substratı ile rekabet eden kimyasallardır. Spesifik enzim substratına yapısal olarak benzerler ve enzime bağlanarak enzimatik aktiviteyi inhibe ederler. Bu kavram bakteriyel bulaşıcı hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır.
tuz konsantrasyonu
Tuzluluktaki değişiklikler: katyonların (+) ve anyonların (-) eklenmesi veya çıkarılması
• Bağları koparır ve üç boyutlu şekli bozar
• Yüklü amino asitler arasındaki çekimi bozar
• 2° ve 3° yapıyı etkiler
• Dinatör proteini
• Enzimler aşırı tuzluluğu tolere etmez
Ölü Deniz’e Ölü Deniz denmesinin nedeni budur.
enzim fonksiyonları
Enzimler vücutta bir dizi işlevi yerine getirir. Bunlar şunları içerir:
• Enzimler sinyallerin iletilmesine yardımcı olur. Bu süreçte kullanılan en yaygın enzim, proteinlerin fosforilasyonunu katalize eden protein kinazı içerir.
• Büyük molekülleri vücut tarafından kolaylıkla emilebilen daha küçük maddelere ayırır.
• Vücutta enerji üretimine yardımcı olur. ATP sentaz, enerji sentezinde yer alan enzimlerdir.
• Enzimler, iyonların plazma zarı boyunca hareketinden sorumludur.
• Besin olmayanları vücuttan uzaklaştırmak için enzimler, oksidasyon, indirgeme, hidroliz vb. Dahil olmak üzere bir dizi biyokimyasal reaksiyon gerçekleştirir.
• Hücresel aktiviteleri düzenlemek için hücrenin iç yapısını yeniden düzenlemeye çalışır.
kaynak:
http://www.worthington-biochem.com/introbiochem/factors.html
https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zwnstv4/revision/2
https://www.britannica.com/science/enzyme/Factors-affecting-enzyme-activity
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]