Enzimler nelerdir? ve nasıl çalışırlar?
Enzimlerin yapısını ve işlevini anlamak için, enzimlerin tam olarak ne olduğunu bilmek önemlidir. Basitçe söylemek gerekirse, enzimler, biyo-moleküller arasındaki reaksiyon hızını arttırmak için hücresel metabolik süreçlere katılan proteinlerdir. Enzimler olmadan yaşam olmazdı.
Enzimler nelerdir ve onları özel yapan nedir?
Enzimler, genellikle, aktivasyon enerjisini hücre için daha "uygun fiyatlı" bir seviyeye indirerek ortaya çıkmayacak olan kimyasal reaksiyonları katalize eder.
Bazı enzimler tepkime (veya tepkime maddelerini), normal olarak tepkime yönünü tersine çevirdiği ölçüde aktivasyon enerjisini (Ea) azaltarak alacağı yönden tersine çevirebilir.
Enzimler çeşitli protein saflaştırma yöntemleri kullanılarak izole edilebilir. Bir enzim preparasyonunun saflığı, spesifik aktivitesinin belirlenmesiyle ölçülür.
Enzimlerin Kompozisyonu
Enzimler yaklaşık 10,000 ila 1 milyon arasında değişen moleküler ağırlıklara sahip olabilirler. Moleküler ağırlık, bir molekülün atomlarının atom ağırlıklarının toplamıdır. Kimyada, terim, moleküler kütle ile eşanlamlı olarak kullanılma eğilimindedir. Bazı enzimler, yukarıda listelenen aralığın altına düşen moleküler ağırlıklara sahiptir.
Az sayıda enzim protein değildir, fakat küçük katalitik RNA moleküllerinden oluşur. Çoğu zaman, enzimler, birkaç ayrı protein alt biriminden oluşan çoklu protein kompleksleridir.
Birçok enzim , reaksiyona girmeden reaksiyonları katalize eder , ancak bazıları ko-faktör olarak adlandırılan ilave bir protein olmayan bileşen gerektirir.
Ko-faktörler, Fe2 + , Mg2 + , Mn2 + veya Zn2 + gibi inorganik iyonlar olabilir veya ko-enzimler olarak bilinen organik veya metallo-organik molekülleri içerebilir.
Enzimler nasıl sınıflandırılır
Enzimler katalize ettikleri reaksiyonlara göre sınıflandırılır. Altı sınıf aşağıdaki gibidir: oksidoredüktazlar, transferazlar, hidrolazlar, liyazlar, izomerazlar ve ligazlar.
Hidrolazlar, oksidoredüktazlar ve transferazlar enzimlerin en çok sayıdaki formları iken, kalan enzim formları daha az yaygındır.
Oksidoredüktazlar, elektronların bir molekülden diğerine ilerlediği oksidasyon reaksiyonlarını katalize eder. Transferazlar, fonksiyonel bir grubun bir molekülden diğerine taşınmasını katalize eder. Hidrolaz enzimleri, hidrolizi veya tek bir bağın suya maruz kaldığında parçalandığı süreci katalize eder.
Liyazlar, çeşitli kimyasal bağların, genellikle yeni bir çift bağ veya yeni bir halka yapısı oluşturan, hidroliz ve oksidasyon dışındaki yollarla parçalanmasını katalize eden enzimlerdir. İzomerazlar, bir molekülde yapısal değişimleri katalize ederek şekil değişikliğine neden olur. Ligazlar, bir çift substrat veya reaktantın kombinasyonu olarak da bilinen ligasyonun katalizinden sorumludur.
Enzim örnekleri
Alkol dehidrojenaz, alkolleri aldehitlere veya ketonlara dönüştüren bir oksidoredüktaz enzimidir. Bu enzim, alkolü parçaladıkça daha az toksik hale getirir. Ayrıca fermantasyon sürecinde önemli bir rol oynar.
Aminotransferazlar, amino gruplarını çıkararak amino asit bozunmasını katalize eden transferazlardır.
Glukoz-6-fosfataz, glikoz ve H3P04 bırakarak fosfat grubunu glikoz-6-fosfattan ayıran bir hidrolazdır.
Piruvat dekarboksilaz, C02'yi piruvattan temizleyen bir liyazdır.
Ribuloz fosfat epimeraz, ribuloz-5-fosfat ve ksilüloz-5-fosfatın ara dönüşümünü katalizleyen bir izomerazdır. Ve son olarak, heksokinaz, glikoz ve ATP'nin glikoz-6-fosfat ve ADP ile karşılıklı dönüşümünü katalize eden bir ligazdır.