Enzim, Atp, Metabolizma

Enzimler Biyoloji YGS Konu Anlatımı

 

Enzimler

 

Enzimler, canlılarda devam etmekte olan binlerce reaksiyonu hızlandıranbiyokatalizörlerdir. Enzimler olmasaydı, vücut sıcaklığında bu reaksiyonların büyük çoğunluğu hemen hemen hiç meydana gelmezdi. O halde, enzimlerin varlığında reaksiyonlar daha düşük sıcaklıklarda meydana gelebilmektedir.

Glikoz bir karbonhidrat olup, O2 ile reaksiyona girerek H2O ve CO2 moleküllerine parçalanır. Bu reaksiyon hem deney tüpünde hem de canlı hücrelerde gerçekleşebilmektedir. Deney tüpünde şekeri yakabilmek için çok yüksek ısıya ihtiyaç vardır. Ayrıca, yanma olayı uzun sürede gerçekleşir. Aynı reaksiyon, canlı hücrelerde 30ŞC de veya daha düşük ısılarda, hem de saniyeden daha küçük zaman biriminde gerçekleşmektedir. işte, bunu sağlayan faktör enzimlerdir.

Eğer enzimler olmasaydı, glikozun yakılması için vücut ısımızın birkaç kat daha fazla olması gerekirdi.

 

A. ENZİMLERİN KATALİZÖR ETKİSİ

Katalizörler, kimyasal tepkimelerin hızını olumlu yönde etkileyen ve kendi yapılarında herhangi bir değişme göstermeksizin tepkimeyi hızlandıran organik bileşiklerdir.

Enzimlerin Aktivasyon Enerjisini Düşürerek Reaksiyonu Hızlandırması

Her kimyasal tepkimenin başlaması için bir enerji engeli vardır. Hatta, tepkime ekzotermik (enerji veren) bir tepkime olsa da başlangıçta belirli bir enerjinin verilmesi gerekir. Bu enerjiye aktivasyon enerjisi denir.

 

B. ENZİMLERİN KİMYASAL YAPISI

Enzimlerin genel yapılarında protein mutlaka bulunmaktadır. Birçok enzim, protein olmayan maddelere de sahiptir. Enzimler yapılarına göre iki gruba ayrılır;

 

1. Basit enzimler

Sadece protein yapısı mevcuttur. Ek grup taşımazlar. Bunlara amilaz, pepsin, tripsin gibi hidrolitik (parçalayıcı) enzimler örnek olarak verilebilir. Bunlaraapoenzim de denir.

 

2. Bileşik enzimler

Protein yapısına, protein olmayan kofaktör veya koenzim denen yapıların bağlı olduğu enzimlerdir. Bunlara holoenzim de denir.

ikinci gruba giren enzimlerde protein özelliğinde olan taşıyıcı bir kısım (apoenzim) ve buna bağlı fakat protein özelliğinde olmayan bir yan grup vardır. Enzimlerin çoğu bu yapıdadır. Yan grup olmadan protein kısımları iş göremez. Yan grup organik ise koenzim, inorganik ise kofaktör adını alır.

Vitaminler: Organik bileşik olan bu yapılar apoenzime geçici olarak bağlanır. Koenzimlerin pek çoğunun yapısı vitamindir. Örneğin, B grubu vitaminleri koenzimlerin büyük bir kısmını oluşturur.

B5(NAD = Niasin), B3(Pantotenik Asit), B2(FAD = Flavin Adenin Dinükleotid) vb.

Mineraller: Bazı enzimlerin aktivasyonu için metal iyonlarına ihtiyaç vardır. Bunlara kofaktör denir. Örneğin, Demir (Fe) sitokromlarda kofaktör olarak görev alır.

 

C. ENZİMLERİN ÇALIŞMASI

Enzimler etki ettiği substrata, anahtar-kilit  uygunluğu gösterecek biçimde bağlanır. Bağlanma geçici bir süre devam eder. Reaksiyon sonunda enzim aynen kalır, substrattan yeni ürünler oluşur. Bazı enzimatik reaksiyonlar geri dönüşümlü (tersinir) olabilir.

 

enzimler

Enzimlerin Reaksiyon Durumu

D. BİR GEN – BİR ENZİM HİPOTEZİ

Her enzimin sentezi özel bir gen tarafından kontrol edilir. Genlerle enzimler arasındaki bu ilişkiye bir gen – bir enzim hipotezi denir. Enzimler hücrede molekülleri birleştirir veya parçalar. Hücrede bir molekülün oluşabilmesi için bazen birçok enzime ihtiyaç duyulur. Yani, enzimler takım halinde çalışır. Bir ön maddeden arjinin amino asiti yapılmak isteniyor. Bunun için ön maddenin önce ornitine dönüşmesi gerekir. Dönüşüm işi özel bir enzimle olmaktadır. Bu enzimin sentezi bir gen üzerinden olur. Ornitinin sitrüline dönüşmesini özel bir enzim, yine sitrülinin arjinine dönüşme işini de başka bir enzim gerçekleştirir. Eğer bu enzimleri sentezleten genlerden bir tanesi mutasyona uğrarsa, reaksiyon, o gene ait reaksiyonun işe katıldığı yerde durur. Örneğin, gen II mutasyona uğramışsa, sentezletdiği enzim olmayacağından reaksiyon ornitin basamağında duracaktır. Yani, ornitin sitrüline çevrilmeyecektir. Şayet, bu ortama enzim-II ilave edilirse reaksiyon devam eder. Eğer, ortama en son sentezlenecek madde eklenirse (arjinin), reaksiyon gerçekleşmez. Çünkü, sentezi yapılacak maddeler ortama hazır olarak verilmiştir. (son ürün inhibisyonu = feedback) Vücudumuzda reaksiyonların zincirleme olması madde ve enerjinin ekonomik bir şekilde kullanılmasını ve daha az artık ürünün çıkmasını sağlar.

 

D. ENZİMLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ

1.Enzimler aktivasyon enerjsini düşürürler. Bu sayede birçok reaksiyon canlıların vücut sıcaklığında gerçekleştirilebilmektedir.

2.Tepkime sonucu enzimlerin miktarları değişmez. Çünkü reaksiyonda tüketilmezler.

3.Reaksiyondan değişmeden çıktıkları için tekrar tekrar kullanılabilirler.

4.Enzimlerin bazıları tersinirdir. Yani, çift yönlü çalışabilir. Ör: Karbonik anhidraz

5.Her enzim belirli bir sıcaklıkta (optimum) en hızlı çalışır.

6.Bazı enzimler hücre dışında da çalışır. Bu sayede enzimler daha iyi incelenmiştir (sindirim enzimleri gibi).

7.Her anahtarın bir kilide özgü olması gibi, her reaksiyon için özel bir enzim vardır.

8.Bileşik enzimlerde, apoenzim bir çeşit kofaktör veya koenzimle çalışabilir. Ancak, kofaktör ve koenzimler farklı apoenzimlerle çalışabilir.

9. Her enzimin yapımı bir gen tarafından kontrol edilmektedir. Dolayısıyla, gen yapısının bozulması enzim yapımını engeller (mutasyon).

10.Her enzim belli bir pH derecesinde daha iyi çalışır.

11.Enzimler, en yaygın olarak etki ettikleri maddelerin (substrat) sonlarına (az) eki getirilerek isimlendirilir. Örnek: Selülozu parçalayan enzime selülaz denir.

12.Bazı durumlarda enzimlere verilen isimler enzimlerin yaptıkları işi gösterir. Örnek: H atomlarının taşınmasına yardımcı olan enzimlere dehidrogenaz enzimleri denir.

13.Bazı enzimlerin özel isimleri vardır. Pepsin, Tripsin gibi.

 

E. ENZİMATİK REAKSİYONLARA ETKİ EDEN FAKTÖRLER

Enzimatik reaksiyonlar, ortamdaki substrat miktarı, enzim miktarı, ortamın sıcaklığı, pH derecesi ve substrat yüzeyinin büyüklüğüne bağlı olarak gerçekleşir.

 

1. Enzim ve Substrat Miktarı

Ortamdaki madde (substrat) ve enzim miktarlarına bağlı olarak reaksiyonların gerçekleşme grafiği aşağıdaki gibidir.

Enzim ve substrat birbirlerine bağlı olarak reaksiyon hızını belirler. Enzim ve substrat miktarları birlikte artırılırsa, tepkime hızı doğru orantılı bir şekilde artar.

Enzim sabit tutulur, madde miktarı artırılırsa reaksiyon belli bir hızda sabit kalır. Substrat sabit tutulur, enzim miktarı artırılırsa reaksiyon belli bir hızda sabit kalır. Fakat substrat miktarı sınırlı ise belirli bir zamandan sonra reaksiyon durur.

 

2. Sıcaklık

0 ŞC’den düşük sıcaklıkta enzim    aktivitesi görülmez. Fakat, 0 ŞC’deki sıcaklık enzim yapısını bozmaz. Sıcaklığın artmasıyla enzim aktivitesi de artar. 40 ŞC den sonra tepkime hızı yavaşlar.

55 – 60 ŞC’de aktivite durur. Çünkü, yüksek sıcaklığın etkisiyle enzimlerin protein yapısı bozulur. Ancak, bazı özel bakteriler 100 ŞC’deki sıcaklıkta bile hayatta kalabilmektedir.

 

3. pH Derecesi

Enzimler pH değişimlerine karşı çok duyarlıdır. Enzimler genellikle  nötr ortamda iyi reaksiyon verir. Enzimler çok fazla asidik ve bazik ortamda etkisizdir. Ancak, enzimler yüksek etkinliği belli bir pH derecesinde gösterirler.

Örneğin, proteini parçalayan pepsin, pH = 2(asidik) ortamında maksimum çalışır. Buna zıt olarak pankreastan salgılanan ve proteinler üzerinde etkili olan tripsin, pH=8,5 (bazik) ortamında en iyi çalışır.

 

4. Substrat Yüzeyi

Enzimden etkilenen maddenin yüzeyindeki artış tepkimeyi hızlandırır. Çünkü, enzimler maddelere dış yüzeyden etki eder. Örneğin, kıyma et kuşbaşı ete oranla daha çabuk sindirilir.

 

5. Aktivatörler ve inhibitörler

Bazı maddelerin ortamda bulunması enzim çalışmasını hızlandırır. Böyle maddelere aktivatör denir. Bazı iyonlar ve su aktivatörlere örnek verilebilir.

Bazı kimyasal maddeler ise enzimleri etkisiz hale getirir. Bunlara da inhibitörmaddeler denir. Örneğin; ağır metaller, (Pb++, Hg++, Cu++, As++) akreb ve yılan zehiri, düşük pH inhibitör özellik gösterir.

 

6. Su Miktarı

Yeterli miktarda su bulunmayan ortamlarda enzim aktivitesi görülmez.

Örnek: Reçel ve balın bozulmaması, tohumların çimlenmeden durması.

1 Yorum for Enzim, Atp, Metabolizma

  1. Nathan said,

    Nisan 26, 2012 @ 08:49

    Hayir Hie7bir Alakası yok. Baraj Puanının 300 Olmasinin Ve Gee7en Seneye Gd6re yfcksek olmasinin Tek Sebebi Emniyet Teşkilati İe7in c7ok Fazla Polis’e İhtiyac Duyulmamasıdır. +2Was this aenwsr helpful?

RSS comments feed· TrackBack URI Enzim, Atp, Metabolizma

Yorum Yapın for Enzim, Atp, Metabolizma