ENZİMLER

• Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini (Bir tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji düzeyi) düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan biyolojik katalizörlerdir (Reaksiyonlara girerek reaksiyonları hızlandıran ve hiçbir değişikliğe uğramadan reaksiyondan çıkan maddelerdir).
• Tepkimelerden değişmeden çıkarlar.
• Tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Besin sindirimi

Hücresel solunum
Oksijen taşınımı                                      gibi tüm metabolik tepkimeler
Aktif taşıma                                            enzimler ile gerçekleşir.
Kas kasılması
Sinirsel iletim
Protein sentezi

• DNA şifresine uygun üretilen özel protein yapıda moleküllerdir.  Hücrede her enzim, belirli bir genin kontrolünde sentezlenir.
• Her enzimin yapısında protein bulunur. Ancak vitamin veya mineral bulunmak zorunda değildir.
• Enzimlerin etki ettiği maddeye substrat denir. Enzimin substratı tanıyan kısmı protein kısımdır. Enzim ile substratı arasında yüzey uyumu vardır (anahtar-kilit uyumu gibi). Bu nedenle sadece belirli  substratlara etki ederler.
• Enzimler tepkimeyi başlatmazlar, başlayan tepkimeyi hızlandırırlar. 
• DNA, ATP gibi moleküllerin sentezinde görev alan enzimler sentezlenmezse hücre ölür.
• Enzimler genellikle çift yönlü çalışır (Sindirim enzimleri hariç).
• Enzimler hücrede takım hâlinde çalışır. Takım hâlinde iş gören enzimlerin çalışmaları geri besleme (geri bildirim) mekanizması ile düzenlenir. Miktar yeterli düzeye ulaştığında son ürün ilk enzime bağlanarak enzimin çalışmasını durdurur. Takımdaki diğer enzimler de çalışamaz. Bu olaya negatif geri bildirim denir.
• Bazı enzimler faklı substratlara etki edebilir. 
• Enzimler esnek yapılı moleküllerdir ve çok hızlı çalışırlar.
• Reaksiyon sırasında enzim substratına geçici olarak bağlandığı kısma aktif merkez denir.
• Aktif enzimler sonuna “az” eki getirilerek isimlendirilir. Pasif enzimler genellikle ise –jen eki ile isimlendirilir.
• Enzimler hücrede içinde üretilir, hücre içinde ve hücre dışında da çalışır. Yapay olarak da üretilebilir. 
• Genetik çalışmalarda, gen transferlerinde enzimler kullanılır. Tekrar tekrar kullanılmaları avantaj sağlar.
• Enzim eksiklikleri ciddi hastalıklara, bozukluklara sebep olur. Örneğin; Tay Sachs hastalığı enzim eksikliği sonucu beyin ve omurilikte biriken yağ asitleri organların işlevlerini sürdürmesini engeller. Bireyde denge ve yürüme bozuklukları görülür.
• Ayrıca enzimler, tıp, ilaç, gıda, deterjan, tarım, tekstil, kozmetik gibi günlük yaşantımızdaki birçok alanda kullanılmaktadır.
• Enzimler yapılarına göre iki çeşittir:
• Basit enzimler: Sadece proteinden oluşmuş enzimlerdir (Pepsin, tripsin, Kimotripsin). 
• Bileşik enzimler (holoenzim= tam enzim): Protein yapıda ve daha büyük olan esas kısım (apoenzim) ve protein olmayan organik (koenzim) veya inorganik (kofaktör) yardımcı kısımlardan oluşurlar. Apoenzim, substratı tanıyarak enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler. Koenzim olarak görev yapan organik molekül genel olarak B vitaminidir. Ne apoenzim ne de koenzim-kofaktör kısımları tek başına etkin değildir.

!!! Enzimler, belirli bir koenzim ya da kofaktörle birlikte çalışır. Fakat bir koenzim ve kofaktör, birden fazla enzim ile çalışabilir.

ENZİMLERİN ÇALIŞMASINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

• Sıcaklık:  Canlılar için optimum sıcaklık dereceleri farklıdır. Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkta ( 55-60 °C) tamamen bozulurken (denatürasyon) düşük sıcaklıkta bozulmaz. Soğuk ortamlarda enzimler inaktif (pasif) olduğu için besinler dondurularak bozulmadan saklanabilir.

• pH değeri: Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH aralığı farklıdır. Ancak genellikle enzimler en iyi pH’ın 7 olduğu ortamlarda iyi çalışır. Örneğin pepsin enzimi pH = 2 olan (asidik) ortamlarda, amilaz enzimi pH=7 olan (nötr) ortamda, tripsin enzimi pH = 8,5 olan (bazik) ortamlarda optimum hızda çalışır.

• Enzim- substrat ilişkisi:
• Yeterli enzim-yeterli substrat olduğunda tepkime sabit hızla artar.
• Sınırlı enzim-yeterli substrat olduğunda serbest enzimler substratla doyuncaya kadar reaksiyon artar. Sonra sabit hızla devam eder. Çünkü enzimler harcanmaz tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Yeterli enzim-sınırlı substrat olduğunda ortamdaki substratlarla enzimler birleşinceye kadar tepkime artar. Daha sonra sınırlı olan substrat tükeneceği için tepkime durur.

• Substrat yüzeyi: Enzim etkinliği substratın dış yüzeyinden başlar. Bu yüzden substrat yüzeyi arttıkça tepkime hızı da artar.

•  Su: Su derişimi %15’in altında olan ortamlarda enzimler çalışmaz.

• Kimyasal Maddeler: Enzimlerin etkinliğini arttıran maddelere aktivatör madde denir. Aktivatör madde, kimyasal madde ya da enzim olabilir. Örneğin; pepsinojen enziminin aktivatör maddesi hidroklorik asittir. Bir başka örnek ise; enterokinaz enzimi tripsinojeni aktif  tripsine dönüştürür. Yani bir enzim başka enzimin de aktivatörü olabilir. Enzimlerin etkinliğini durduran maddelere ise inhibitör maddeler denir. Siyanür, kurşun, civa gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. İnhibitör maddeler iki şekilde enzimleri işlevsiz hale getirir.

Enzimlerin aktif merkezine bağlanarak: İnhibitör madde zayıf  bağlarla bağlıysa, engelleme geri dönüşümlüdür. İnhibitör enzime kovalent bağlarla bağlanırsa, engelleme genellikle geri dönüşümsüzdür.
Aktif merkezini bozarak:  Enzimin dolayısı ile aktif merkezin şeklini değiştirir. Substrat ile enzim birleşemez.

ENZİMLER

• Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini (Bir tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji düzeyi) düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan biyolojik katalizörlerdir (Reaksiyonlara girerek reaksiyonları hızlandıran ve hiçbir değişikliğe uğramadan reaksiyondan çıkan maddelerdir).
• Tepkimelerden değişmeden çıkarlar.
• Tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Besin sindirimi

Hücresel solunum
Oksijen taşınımı                                      gibi tüm metabolik tepkimeler
Aktif taşıma                                            enzimler ile gerçekleşir.
Kas kasılması
Sinirsel iletim
Protein sentezi

• DNA şifresine uygun üretilen özel protein yapıda moleküllerdir.  Hücrede her enzim, belirli bir genin kontrolünde sentezlenir.
• Her enzimin yapısında protein bulunur. Ancak vitamin veya mineral bulunmak zorunda değildir.
• Enzimlerin etki ettiği maddeye substrat denir. Enzimin substratı tanıyan kısmı protein kısımdır. Enzim ile substratı arasında yüzey uyumu vardır (anahtar-kilit uyumu gibi). Bu nedenle sadece belirli  substratlara etki ederler.
• Enzimler tepkimeyi başlatmazlar, başlayan tepkimeyi hızlandırırlar. 
• DNA, ATP gibi moleküllerin sentezinde görev alan enzimler sentezlenmezse hücre ölür.
• Enzimler genellikle çift yönlü çalışır (Sindirim enzimleri hariç).
• Enzimler hücrede takım hâlinde çalışır. Takım hâlinde iş gören enzimlerin çalışmaları geri besleme (geri bildirim) mekanizması ile düzenlenir. Miktar yeterli düzeye ulaştığında son ürün ilk enzime bağlanarak enzimin çalışmasını durdurur. Takımdaki diğer enzimler de çalışamaz. Bu olaya negatif geri bildirim denir.
• Bazı enzimler faklı substratlara etki edebilir. 
• Enzimler esnek yapılı moleküllerdir ve çok hızlı çalışırlar.
• Reaksiyon sırasında enzim substratına geçici olarak bağlandığı kısma aktif merkez denir.
• Aktif enzimler sonuna “az” eki getirilerek isimlendirilir. Pasif enzimler genellikle ise –jen eki ile isimlendirilir.
• Enzimler hücrede içinde üretilir, hücre içinde ve hücre dışında da çalışır. Yapay olarak da üretilebilir. 
• Genetik çalışmalarda, gen transferlerinde enzimler kullanılır. Tekrar tekrar kullanılmaları avantaj sağlar.
• Enzim eksiklikleri ciddi hastalıklara, bozukluklara sebep olur. Örneğin; Tay Sachs hastalığı enzim eksikliği sonucu beyin ve omurilikte biriken yağ asitleri organların işlevlerini sürdürmesini engeller. Bireyde denge ve yürüme bozuklukları görülür.
• Ayrıca enzimler, tıp, ilaç, gıda, deterjan, tarım, tekstil, kozmetik gibi günlük yaşantımızdaki birçok alanda kullanılmaktadır.
• Enzimler yapılarına göre iki çeşittir:
• Basit enzimler: Sadece proteinden oluşmuş enzimlerdir (Pepsin, tripsin, Kimotripsin). 
• Bileşik enzimler (holoenzim= tam enzim): Protein yapıda ve daha büyük olan esas kısım (apoenzim) ve protein olmayan organik (koenzim) veya inorganik (kofaktör) yardımcı kısımlardan oluşurlar. Apoenzim, substratı tanıyarak enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler. Koenzim olarak görev yapan organik molekül genel olarak B vitaminidir. Ne apoenzim ne de koenzim-kofaktör kısımları tek başına etkin değildir.

!!! Enzimler, belirli bir koenzim ya da kofaktörle birlikte çalışır. Fakat bir koenzim ve kofaktör, birden fazla enzim ile çalışabilir.

ENZİMLERİN ÇALIŞMASINA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

• Sıcaklık:  Canlılar için optimum sıcaklık dereceleri farklıdır. Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkta ( 55-60 °C) tamamen bozulurken (denatürasyon) düşük sıcaklıkta bozulmaz. Soğuk ortamlarda enzimler inaktif (pasif) olduğu için besinler dondurularak bozulmadan saklanabilir.

• pH değeri: Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH aralığı farklıdır. Ancak genellikle enzimler en iyi pH’ın 7 olduğu ortamlarda iyi çalışır. Örneğin pepsin enzimi pH = 2 olan (asidik) ortamlarda, amilaz enzimi pH=7 olan (nötr) ortamda, tripsin enzimi pH = 8,5 olan (bazik) ortamlarda optimum hızda çalışır.

• Enzim- substrat ilişkisi:
• Yeterli enzim-yeterli substrat olduğunda tepkime sabit hızla artar.
• Sınırlı enzim-yeterli substrat olduğunda serbest enzimler substratla doyuncaya kadar reaksiyon artar. Sonra sabit hızla devam eder. Çünkü enzimler harcanmaz tekrar tekrar kullanılabilirler.
• Yeterli enzim-sınırlı substrat olduğunda ortamdaki substratlarla enzimler birleşinceye kadar tepkime artar. Daha sonra sınırlı olan substrat tükeneceği için tepkime durur.

• Substrat yüzeyi: Enzim etkinliği substratın dış yüzeyinden başlar. Bu yüzden substrat yüzeyi arttıkça tepkime hızı da artar.

•  Su: Su derişimi %15’in altında olan ortamlarda enzimler çalışmaz.

• Kimyasal Maddeler: Enzimlerin etkinliğini arttıran maddelere aktivatör madde denir. Aktivatör madde, kimyasal madde ya da enzim olabilir. Örneğin; pepsinojen enziminin aktivatör maddesi hidroklorik asittir. Bir başka örnek ise; enterokinaz enzimi tripsinojeni aktif  tripsine dönüştürür. Yani bir enzim başka enzimin de aktivatörü olabilir. Enzimlerin etkinliğini durduran maddelere ise inhibitör maddeler denir. Siyanür, kurşun, civa gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. İnhibitör maddeler iki şekilde enzimleri işlevsiz hale getirir.

Enzimlerin aktif merkezine bağlanarak: İnhibitör madde zayıf  bağlarla bağlıysa, engelleme geri dönüşümlüdür. İnhibitör enzime kovalent bağlarla bağlanırsa, engelleme genellikle geri dönüşümsüzdür.
Aktif merkezini bozarak:  Enzimin dolayısı ile aktif merkezin şeklini değiştirir. Substrat ile enzim birleşemez.