Bir enzim, biyokimyasal reaksiyonu katalize eden bir makromolekül olarak tanımlanır. Bu tip kimyasal reaksiyonlarda, başlangıç molekülleri alt tabakalar denir. Enzim bir substratla etkileşime girerek yeni bir ürüne dönüştürür. Çoğu enzim, substratın adının -az son ekiyle (örn., Proteaz, üreaz) birleştirilmesiyle adlandırılır. Vücuttaki neredeyse tüm metabolik reaksiyonlar, reaksiyonların faydalı olacak kadar hızlı ilerlemesini sağlamak için enzimlere dayanır.
Denilen kimyasallar aktivatörleri enzim aktivitesini artırabilir inhibitörler enzim aktivitesini azaltır. Enzim çalışması denir enzimolojisi.
Enzimleri sınıflandırmak için kullanılan altı geniş kategori vardır:
- Oksidoredüktazlar - elektron transferinde rol alır
- Hidrolazlar - substratı hidrolizle ayırır (bir su molekülünü alır)
- İzomerazlar - bir izomer oluşturmak için bir moleküldeki bir grubu aktarın
- Ligazlar (veya sentetazlar) - bir nükleotid içindeki bir pirofosfat bağının parçalanmasını yeni kimyasal bağların oluşumuna bağlar
- Oksidoredüktazlar - elektron transferinde hareket
- Transferazlar - bir kimyasal grubu bir molekülden diğerine aktarma
Enzimler Nasıl Çalışır
Enzimler aktivasyon enerjisini düşürmek yapmak için gerekli kimyasal reaksiyon meydana gelir. Diğerleri gibi katalizörler, enzimler bir reaksiyonun dengesini değiştirir, fakat süreçte tüketilmezler. Çoğu katalizör bir dizi farklı reaksiyon türü üzerinde etkili olabilirken, bir enzimin temel özelliği spesifik olmasıdır. Başka bir deyişle, bir reaksiyonu katalize eden bir enzimin farklı bir reaksiyon üzerinde herhangi bir etkisi olmayacaktır.
Çoğu enzim, etkileşime girdikleri substrattan çok daha büyük olan küresel proteinlerdir. Boyutları 62 amino asitten 2.500'den fazla amino asit tortusuna kadar değişir, ancak yapılarının sadece bir kısmı katalizde rol oynar. Enzim, aktif site, alt tabakayı doğru yapılandırmada yönlendiren bir veya daha fazla bağlanma yeri ve ayrıca bir katalitik bölgemolekülün aktivasyon enerjisini düşüren kısmıdır. Bir enzimin yapısının geri kalanı öncelikle aktif bölgeyi alt tabakayı en iyi şekilde. Ayrıca olabilir allosterik bölgeburadaki bir aktivatör veya inhibitör, enzim aktivitesini etkileyen bir konformasyon değişikliğine neden olmak için bağlanabilir.
Bazı enzimler, eşçarpan, katalizin meydana gelmesi için. Kofaktör bir metal iyonu veya vitamin gibi organik bir molekül olabilir. Kofaktörler enzimlere gevşek veya sıkı bir şekilde bağlanabilir. Sıkıca bağlı kofaktörler denir protez grupları.
Enzimlerin substratlarla nasıl etkileşime girdiğine dair iki açıklama "kilit ve anahtar" modeli, Emil Fischer tarafından 1894'te önerildi ve uyarılmış uyum modeli1958'de Daniel Koshland tarafından önerilen kilit ve anahtar modelin bir modifikasyonu. Kilit ve anahtar modelde, enzim ve substrat birbirine uyan üç boyutlu şekillere sahiptir. İndüklenen uyum modeli, enzim moleküllerinin, substrat ile etkileşime bağlı olarak şekillerini değiştirebileceğini önermektedir. Bu modelde, enzim ve bazen substrat, aktif bölge tamamen bağlanıncaya kadar etkileştikçe şekil değiştirir.
Enzim Örnekleri
5000'den fazla biyokimyasal reaksiyonun enzimler tarafından katalizlendiği bilinmektedir. Moleküller ayrıca sanayi ve ev ürünlerinde de kullanılır. Enzimler bira yapmak ve şarap ve peynir yapmak için kullanılır. Enzim eksiklikleri fenilketonüri ve albinizm gibi bazı hastalıklarla ilişkilidir. İşte yaygın enzimlere birkaç örnek:
- Tükürükteki amilaz, gıdalardaki karbonhidratların ilk sindirimini katalize eder.
- Papain, et yumuşatıcısında bulunan ve protein moleküllerini bir arada tutan bağları kırmaya yarayan yaygın bir enzimdir.
- Enzimler, çamaşır deterjanı ve leke çıkarıcılarda protein lekelerinin parçalanmasına ve kumaşlardaki yağların çözünmesine yardımcı olur.
- DNA polimeraz, DNA kopyalanırken bir reaksiyonu katalize eder ve daha sonra doğru bazların kullanıldığından emin olmak için kontrol eder.
Tüm Enzimler Proteinler mi?
Bilinen enzimlerin neredeyse tamamı proteinlerdir. Bir zamanlar, tüm enzimlerin proteinler olduğuna inanıldı, ancak katalitik RNA veya ribozimler adı verilen belirli nükleik asitlerin, katalitik özelliklere sahip olduğu keşfedildi. Çoğu zaman öğrenciler enzimleri inceliyorlar, gerçekten protein bazlı enzimleri inceliyorlar, çünkü RNA'nın bir katalizör olarak nasıl davranabileceği hakkında çok az şey biliniyor.