Enzim, Apoenzim ve Koenzim Farkı
Canlıların hücrelerinde üretilen özel proteinler enzim olarak adlandırılır. Bu proteinler, hücrede DNA’da bulunan irsiyetsel bilgi doğrultusunda sentezlenir. Enzimlerin proteinden olan bölümüne ise apoenzim denir. Apoenzimler, koenzim olmadan bir etkinlik gösteremediğinden aktif değildir. İhtiyaç duyduğu koenzimle birleşebilirse, fonksiyonel enzim haline dönüşebilir.
Enzimler
Enzimlere kısaca biyolojik katalizör de denebilir. Yaşayan hücreler onları sentezler. Uzvi ve kataliz niteliğindedirler. Ayrı olarak, işlevleri, türleri ve nitelikleri çok çeşitlidir.
Mikroorganizmalar da enzim sentezler. Bunun nedeni, protein, karbonhidrat gibi besinleri hücreye katabilecek moleküler yapıya eriştirmektir. Bu enzimlerin hücrenin içinde üretilir. Bazıları içeride kalır. İsimleri endoenzimdir. Bir bölümü da dışarıya aktarılır, onlara da ekzoenim denir.
Proteinden oluşan enzimler, reaksiyonmayı oluşturan maddelerle kalıcı olmayan bileşikler alana getirirler ve biyokimyasal tepkilerin normalden hızlı oluşmasına imkan sağlarlar. Enzimler olmazsa, biyokimyasal reaksiyonmalar 109 kat daha ağır alana gelir. Reaksiyonma bittiğinde, enzimler rastgele bir farklığa uğramaz, aynı kalır. Bu şekilde yeni reaksiyonmaları katalize edebilirler.
Çoğu biyokimyasal tepki enzimler sayesinde alana gelir. Ayrı olarak, enzimlerin kaybolmuyor oluşu, çok az miktarda olsalar bile hızlıca pek çok adette biyokimyasal reaksiyonmayı katalize etmelerini sağlar. Örneğin, 2 mi tripsin enzimi, 7.5 pH’lı bir ortamda 37°C’de hemen hemen 3 kilogram eti hidrolize edebilir. Enzimler kendilerinin 100.000-1.000.000 katı kadar proteini hidrolize etme özelliğine sahiptir.
Enzimler, sıcaklığa, ısıya, ışığa ve pH oranındaki farklılıklara yüksek oranda hassasiyet gösterirler. Bu fiziksel etmenlerin yanında, asit, mineral gibi kimyevi bileşenlerden de tesir görürler. Bunun bir nedeni de kolloidal yapılarıdır. Moleküler ağırlıkları 10.000-1.000.000 dalton arasıdır.
Yapısal manada üç boyutlu olmaları çalışma şekillerinde hususiyet taşır. Zira sıcaklıkla beraber üç boyutlu yapı kolayca değişebilir. Yüksek sıcaklıkla karşılaştıklarında enzimler pasif hale geçer. Bu vaziyetin isimi denaturasyondur.
Reaksiyonmalar mekanizmalarına göre stereoseçici veya stereospesifiktir. Stereoseçici reaksiyonmaların ana kaynaklarından biri de enzimlerdir. Bu sebeple, asimetrik sentez yaparken de enzimler çokça kullanılır.
Enzimler sentezlenirken olan irsiyetsel arızalar veyahut, enzimin bünyesindeki ufak değişimiler bile bakterilerin besinleri sindirememesine, dolayısıyla besin alamamalarına, üreyememelerine, bir takım vakit hayatlarının son bulmasına bile kapı aralayabilir. Canlılarda bulunan enzimlerin hepsi belirli özgenillere mahsustur, dolayısıyla da tesir ettiği etap hudutlu olabilir. Bu etap sonrasında, diğer enzimler araya karışır ve bu vaziyet tekrararlanarak sürer. Netice olarak, besinler çok fazla enzimin tesiriyle hidrolize olduklarından, söz edilen etaplar sırasında tek bir enzimin tesiriği yeterli olmazsa reaksiyonma devam edip bitemez.
Enzimler çok özellikli olduklarından, proteinleri etkileyen bir enzimin lipidlere tesir edemediği görülür.
Her bir hücre yapısında tepki türü kadar enzim barındırır.
Bir vücutta sentezlenecek enzim çeşidini tespit edenler genlerdir.
Enzimler, 2 ana yapıdan alana gelir: Apoenzimler ve koenzimler.
Apoenzimler
Apoenzimler, enzimlerin proteinden olan bölümleridir. Sıvısal ve ısıya karşı hassastırlar. Diyalize edilemezler. Apoenzimler sayesinde enzimler çeşitlilik oluşur. Aktif olmayan enzimlerdir. Aminoasitlerin sayısı ve sırası, enzimlerin apoenzim bölümüyle ilgilidir. Enzim çeşidini ve etkileyeceği maddeyi apoenzim bölümü tespit eder.
Apoenzimler, reaksiyonmayı tekil olarak sağlayamaz, sadece koenzimlerle bir araya gelip aktif hale geçerek reaksiyonmaya girebilirler. Aynı şekilde koenzimler de tek başlarına reaksiyonmayı sağlayamaz. Bununla beraber, apoenzimlerin üzerlerinde özgenile bağlanacakları aktif bir bölüm vardır. Ancak kendileri aktif değildir.
Apoenzimler, bir kofaktörle bir araya geldiklerinde holoenzim oluştururlar. Holoenzimlere bağlı enzim de denir. Holoenzimler bütündürler ve katalitik manada aktif olurlar. Çoğu kofaktör, kovalent olarak bağlı değildir.
Koenzimler
Koenzimler, apoenzimi etkin hale getirerek reaksiyonmanın olmasını sağlarlar. Bir diğer ismi eşenzimdir. Enzimin asıl işlev gören protein bulundurmayan bölümüdür. Isıya dayanıklıdırlar. Çoklukla vitamindirler. Özgenilin kimyasal bağlarına tesir eden organik moleküllerdir. Moleküler ağırlıkları azdır. Koenzim bölümü, organik olmayan bir özden olabilir ve apoenzimlere kıyasla daha ufaktırlar. Oksidoredüksiyon ile izomerizasyon reaksiyonmalarında önemli bir görevi bulunur.
Tek bir apoenzim sadece tek bir koenzim ile işlerken, tek bir koenzim sayısal olarak daha çok apoenzimle işleyebilir. Bu yüzden, enzim türleri sayısal olarak koenzim veyahut kofaktör çeşidinden çoktur. Koenzimler inaktiftirler, apoenzimlerle birleşerek aktif hale gelirler.