SALIK HZMETLER MESLEK YKSEK OKULU TIBB HZMETLER VE
SAĞLIK HİZMETLERİ MESLEK YÜKSEK OKULU TIBBİ HİZMETLER VE TEKNİKLER BÖLÜMÜ / DİYALİZ PROGRAMI DYZ 105 - Biyokimya Öğr. Gör. Dr. Sevcan MERCAN
ENZİMLER DYZ 105 –Genel Biyokimya Hafta-6
ENZİMLER Enzimler canlı organizmadaki kimyasal reaksiyonları hiçbir yan ürün vermeksizin hızlandıran ve % 100 ürün verimiyle oluşmasını sağlayan biyolojik katalizörlerdir. Canlıları oluşturan moleküller (biyomoleküller) kinetik yönden oldukça kararlıdırlar, kendiliğinden kolayca reaksiyon vermezler. Bir hücredeki bütün kimyasal olaylar enzimler tarafından katalizlenir. Enzimler protein yapısında olduğundan ve kromozomal DNA tarafından şifrelendiğinden bir hücredeki bütün olaylar DNA seviyesinde düzenlenmekte ve kontrol edilmektedir. Enzimler canlı hücreler tarafından biyolojik koşullarda sentezlenmektedir. 3
Enzimler, önceleri etkileşerek ürüne dönüştürdükleri substrat adı verilen bileşiklerin isimlerinin sonuna, –az eki getirilerek isimlendirilmiştir. Örneğin; üreyi CO 2 ve NH 3’e parçalayan enzime üreaz, arginini ornitin ve üreye parçalayan enzime arginaz, fosfat esterlerinin hidrolizlenmesini sağlayan enzimlere de fosfataz denilmiştir. Enzimler, uluslararası enzim komisyonu tarafından, katalizledikleri reaksiyon tipleri ve reaksiyon mekanizmalarına göre bir sınıflandırmaya tabi tutulurlar. 4
Enzimlerin ayrıldıkları 6 ana grup, bazı örnekleriyle şunlardır: 1) Oksidoredüktazlar: 2 substrat arasında reaksiyonlarını katalizleyen enzimlerdir. redoks 2) Transferazlar: İki substrat arasında hidrojen dışındaki grupların transferini katalizleyen enzimlerdir. 3) Hidrolazlar: Ester, eter, peptid, glikozid, anhidrit, C– halojenür veya P–N bağlarının bir H 2 O molekülünün katılmasıyla hidrolizini katalizleyen enzimlerdir. Bütün proteolitik enzimler ve lipaz, esteraz, fosfataz, glikozidaz ve nükleaz vs. gibi anılan enzimler de bu gruba dahildir. 5
4) Liyazlar: Hidrolizden farklı bir mekanizma ile substratlardan grupların uzaklaştırılıp; çift bağların oluşturulduğu reaksiyonları katalizleyen enzimlerdir. 5)İzomerazlar: Geometrik, optik veya yapısal izomerlerin birbirlerine dönüştürülmesini katalizleyen enzimlerdir. 6)Ligazlar: ATP ve GTP gibi yüksek enerjili fosfat bileşiklerinden fosfat bağının kopması sonucu ortaya çıkan enerji yardımıyla iki molekülün bağlanması reaksiyonlarını katalizleyen enzimlerdir. 6
ENZİM KOFAKTÖRLERİ Bazı enzimler katalitik görevlerini yalnız protein yapılarıyla yerine getirebilirken, bazıları da protein yapısında olmayan kofaktör adı verilen gruplara ihtiyaç duyarlar. Kofaktör bir metal iyonu olabildiği gibi koenzim adı verilen ısıya dayanıklı kompleks bir organik bileşik de olabilir. Katalitik olarak aktif enzim–kofaktör kompleksine holoenzim adı verilir. Kofaktörsüz proteine apoprotein; enzime ise apoenzim denir. Apoenzim katalitik olarak aktif değildir. Bu kofaktörler çok defa enzim–kofaktör kompleksinden diyalizle uzaklaştırılabilir. Bazı enzim–kofaktör kompleksleri kovalent olarak bağlandığından diyalizle uzaklaştırılamayacak kadar sıkıdır. Böyle kofaktörlere prostetik grup denir. 7
ENZİM İNHİBİSYONU Enzimlerin hem in vivo hem de in vitro aktivitelerinin, bazı bileşikler tarafından azaltılması ve hatta yok edilmesi olayına inhibisyon adı verilir. Bu olaya neden olan bileşiklere inhibitör adı verilir. İnhibitörler genellikle küçük moleküllü bileşikler veya iyonlardır. Enzim aktivitesinin inhibisyonu, biyolojik sistemlerde enzimatik reaksiyon hızının başlı başına bir kontrol mekanizmasıdır. Enzimler inhibe edilerek hücredeki olaylar kontrol edilebilir. Birçok ilaçlar ve zehirli bileşikler bu yolla etkilerini gösterirler. 8
ENZİMLERİN SPESİFİKLİĞİ (ÖZGÜLLÜĞÜ) Enzimler hem katalizledikleri reaksiyona hem de ürüne dönüştürdükleri substratlara karşı son derece spesifiktirler. Enzimler genellikle tek bir kimyasal reaksiyonu veya aynı tip benzer reaksiyonları katalizlerler. Örneğin; midede ve ince bağırsakta, proteinlerin peptid bağlarını seçimli olarak hidrolizleyen proteolitik enzimleri ele alalım. Proteolitik enzimler, sindirim sisteminde proteinleri hidroliz eden enzimlerdir. Proteolitik bir enzim olan tripsin; lizin ve arginin kalıntılarının karboksil ucundaki peptid bağlarının hidrolizini katalizler. 9
ENZİMLERİN AKTİF BÖLGELERİ Bir enzimin aktif bölgesi, substratları (varsa kofaktörleri) bağlayan ve bağ yapımı ile yıkımında görev yapan aminoasit artıkları içerir. Bunlara katalitik grup adı da verilir. 10
MULTİENZİMLER Sağlam bir hücrede enzimler bir arada çalışırlar ve seri halde birçok reaksiyonu katalizlerler. Birinci enzimin katalizlediği reaksiyonun ürünü, sonraki basamağın substratı olur. Dolayısıyla substrat bir seri enzimli reaksiyon sonucu ürüne dönüştürülür. İşte bu tip enzimlerin oluşturdukları enzim topluluklarına multienzim sistemi adı verilir. 11
- Slides: 11