Enzimler

Enzimler, canlıda meydana gelen biyokimyasal reaksiyonları katalize eden ve genelde protein yapılı biyolojik katalizörlerdir. Enzimsiz gerçekleşen az sayıda ve spesifik reaksiyon olmasına rağmen, canlı vücudundaki tüm reaksiyonlar genelde bu enzimler sayesinde yürür.

Enzimlerin temelde yaptıkları işlem, reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimenin daha hızlı gerçekleşmesini sağlamaktır. Aktivasyon enerjisi, kimyasal bir reaksiyonun gerçekleşebilmesi için gereken minimum enerji miktarıdır. Reaksiyona girecek moleküller (enzim terminolojisinde bunlara substrat denir) reaksiyonun gerçekleşmesi için bu enerji seviyesini aşmak zorundadırlar. Aktivasyon enerjisi ne kadar büyük olursa, reaksiyonun gerçekleşme hızı o kadar yavaş olur.

enzim_aktivasyon_enerjisi

Enzimlerle katalizlenen reaksiyonlar, katalizörsüz gerçekleşen reaksiyonlarla karşılaştırıldığında; enzimatik reaksiyonların ila kat daha hızlı gerçekleştiği görülmüştür.

Enzimlerin bir diğer özelliği de özgül moleküller olmalarıdır. Yani yalnızca belirli reaksiyonları katalizlerler ve kendi yapılarına uygun substratlarla etkileşime girerler. Enzim, üzerinde bir aktif merkez barındırır. Enzime özgü substrat bu aktif merkeze bağlandığı zaman reaksiyon gerçekleşebilir. Bu merkez de her enzimde yapıca farklılık gösterebildiğinden ötürü, enzim belirli substratlarla çalışabilir.

enzim_subastrat_iliskisi

Ayrıca canlının amacına uygun olarak enzimler görev yerlerine göre kompartmanlaşmıştır. Yani farklı enzimler farklı hücre organellerinde bulunabilirler. Örneğin glikoliz enzimleri hücre sitoplazmasında yer alır. Bunun amacı mitokondri taşımayan ve enerjisini üretecek yeteneğe sahip olmayan hücreler için (eritrositler gibi) enerji sağlanmasına aracı olmaktır.

Enzimler protein yapılı katalizörler oldukları için yüksek sıcaklıklarda denatüre olabilirler. Yani enzimin konformasyonel yapısı bozularak işlevini kaybedebilir. Yüksek ateşli hastalıkların tehlikeli olmasının bir nedeni de budur. Ateşin yükselmesinden etkilenen enzimler, vücutta gerçekleşen temel ve önemli  reaksiyonların aksamasına sebep olurlar.

Katalizör olarak enzimlerin yanı sıra kimyasal katalizörler de aynı amaçla kullanılmaktadır. Fakat enzimler % 100 verimli olmaları açısından kimyasal katalizörlere göre çok daha avantajlıdırlar. Burada % 100 verimden kasıt, enzimin belirli bir substratı katalizlemesinden ötürü hiç kayıp olmaması ve tüm substratın ürüne dönüşmesidir. Kimyasal katalizörler spesifik olmadığı için ve ortam şartlarının değişmesinden ötürü bunu sağlayamazlar.  Ayrıca enzimler, kimyasal katalizörlere göre daha hızlı çalışırlar. Bu sebeple artık pek çok alanda enzimler kullanılmaktadır fakat enzimlerin genelde pahalı olması, kimyasal veya biyolojik katalizör seçiminde önemli bir parametreyi oluşturmaktadır.

Devrim Yağmur Durur

Kaynaklar
1. Jan Koolman & Klaus-Heinrich Roehm - Biyokimya Atlası
2. <http://www.rsc.org/Education/Teachers/Resources/cfb/enzymes.htm>

Görseller
Kapak Görseli: Insulin degrading enzyme (IDE)
Görsel 1: <http://www.biyolojidefteri.com/images/enzim_enerji_diagram.png>
Görsel 2: <http://www.enzimler.gen.tr/images/enzim-subastrat-iliskisi.jpg>

Devrim Yağmur Durur

Ege Üniversitesi - Biyokimya 4. Sınıf Öğrencisi. Kanserli dokuların tedavisi üzerine araştırmalarda çalışıyor. Argefar, faz öncesi biriminde çeşitli çalışmalarda görev aldı. Ayrıca AIDS gibi bağışıklık sistemi baskılayan hastalıklar üzerine ilgi duyuyor.

Devrim Yağmur Durur 7 makale yazdıDevrim Yağmur Durur tarafından yazılan tüm makaleleri gör