Enzimler, katalizör özellikleriyle canlı organizmaların varlığında önemli bir yere sahiptir. Biyolojik yapımızda oldukça önemli bir yere sahip olan enzimlerin adını günlük yaşamda sıklıkla duyuyoruz. Peki bu önemli biyomolekülleri ne kadar tanıyoruz? “Enzim nedir ve enzim çeşitleri nelerdir?” başlıkları altında bu yapıların tanımlarını, özelliklerini ve çeşitlerini detaylı olarak inceleyeceğiz.
İçindekiler
Enzim Nedir?
Canlı organizmaların hücre yapısında üretilen enzimler, hücrelerde tepkime hızını ölçen biyomoleküllerdir. Enzimler çok büyük bir oranda protein yapısında bulunurlar. Hücre yapısında oldukça önemli bir yere sahip olan enzimler, katalizör görevi üstlenirler. Katalizör, kısaca kendisi değişmeden kimyasal tepkimeyi sağlayan veya tepkime hızına etki eden maddelere denir. Enzimlerle hücre yapısı içinde tepkimeye giren moleküller ise substrat olarak adlandırılır. Substrat, enzimler tarafından farklı türde moleküllere dönüştürür. Hücre yapısı içerisinde tepkimeye giren bütün moleküller, hızlı bir tepkime için enzimlere ihtiyaç duyar.
Enzimler hücre yapıları içinde az sayıda tepkimeye dahil olurlar. Bu tepkimelerden enzimlerin dahil oldukları diğerlerine göre daha hızlı gelişir. Dolayısıyla hücre yapısında bulunan enzim kümesi metabolik patikayı ve dolayısıyla metabolizmayı belirler.
Enzimler, iki farklı biçimde ele alınabilir. Basit ve bileşik olarak ayrılan enzimler, hücrede az enerjiyle yüksek hızda tepkimeye olanak tanırlar.
Enzimlerin İşlevi Nedir?
Canlı organizmaların katalizör olarak üretebildiği enzimler, aktivasyon enerjisi denen gereksinimi düşürür ve tepkimelerin hızını büyük oranda artırır. Enzimlerin asıl etkisi enzimsiz yani katalizöre maruz kalmayan tepkimelere karşın dahil oldukları tepkimelerin sınırsız oranda daha hızlı olması ile ortaya çıkar. Enzimler, tepkimelerin hızına etki eder ancak tepkimelerin dengesinde bir değişiklik yapmaz. 4000 binin üzerinde biyokimyasal tepkimeye etki ettiği bilinen enzimler, hücre içinde olduğu gibi hücre dışında da var olabilmektedirler.
Canlılar için büyük öneme sahip olan enzimler, hücre içinde yük taşınmasına, hücre içindeki hareketliliğe, sindirim sistemlerinin çalışmasına ve virüs salınımlarına katkıda bulunurlar. Enzimlerin işlevlerine örnek olarak aşağıdaki unsurları sıralayabiliriz:
- Lüsilefraz aracılığıyla ateş böceklerinin ışık üretilmesine yardımcı olurlar.
- Virüslerin hücreleri enfekte etmesi enzimler tarafından sağlanır.
- Hayvanların sindirim sistemlerinde protein ve nişasta gibi moleküllerin parçalanmasını sağlarlar.
Özellikleri ve Görevlerine göre Enzimler
Enzimler sürekli olarak reaksiyon halinde bulunurlar. Canlı ve cansız ortamlarda işlevlerini sürdürebilen enzimler, bozulmadan aynı reaksiyonları tekrarlayabilme özelliğine sahiptirler. Enzimler, reaksiyonları hızla dengeler. Maddelerin reaksiyonlarına etki eden enzimler, dıştan etki etmeye başlar. Böylelikle reaksiyonlar dıştan başlatılır. Farklı özellikler gösteren enzimler, bu özelliklerine göre farklı görevler üstlenir. Görevlerine göre enzimleri basit enzimler ve bileşik enzimler olarak ikiye ayırabiliriz.
Basit Enzim
Sadece proteinden oluşan basit enzimler yapısında başka herhangi bir yapı bulundurmaz. Adından da anlaşılacağı gibi basit enzimler tek bir yapıyla yardımcı bir maddeye gerek duymadan çalışırlar. Basit enzimlere örnek vermek gerekirse bunlardan ikisini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
- Pepsin Enzimi: Mide özsuyunda bulunur ve proteinleri ayrıştırır.
- Üreaz Enzimi: Mantar, bitki, yosun ve bakterilerde ve bazı omurgasızlarda bulunur. Ayrıca toprak enzimi olarak da bulunabilir.
Bileşik Enzim
Bileşik enzimler, basit enzimlerden farklı olarak; protein – vitamin ve protein – mineral şeklinde bileşimlerden oluşmaktadır. Bileşik enzimler bütünleşik olarak görev yaparlar ve etki edilen madde protein tarafından belirlenir. Vitamin ve mineralin proteinle birleşmesinden oluşan bu enzimler aşağıdaki isimler altında gruplandırılır:
- Apoenzim: Bileşik enzimlerin protein kısmına verilen isimdir.
- Koenzim: Vitamin ve mineral kısmını ifade eder. Eksik olduğu durumlarda canlının hastalığına sebebiyet verirler.
Enzim Çeşitleri Nelerdir?
Enzimler, işlevleri ve hücre içinde veya dışında bulundukları duruma göre farklı formlarda ve durumlarda bulunurlar. Enzim çeşitlerinden bazılarını görevleriyle birlikte aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
- Protein: Sindirim sistemlerine etki eden enzim türü olarak hayvanlarda hayati öneme sahiptir.
- Katalizör: Kimyasal reaksiyonları başlatan ve kendisi etkilenmeksizin tepkimelerin hızlanmasını sağlayan enzimdir.
- Katalaz: Oksidatif katalizörlerdir. Hayvan ve bitki hücrelerinde bulunan bu enzim, hidrojen peroksidi suya ve oksijene dönüştürmekle görevlidir.
- Amilaz: Protein grubunda bulunan bu enzim, pankreas ve tükürükte bulunur. Nişastanın şekere dönüşümünde katkı sağlar.
- Kompleman Sistemi: Bu enzim, immün sistemde bulunan bir parçadır. Kan serumunda bulunur.
- Aktif Bölge: Kimyasal tepkimede bulunan enzimlerin ya da antikorların bir parçasını oluşturur.
Görevleriyle önemli birçok işlevi gerçekleştiren enzimleri bu şekilde sıraladık. Çeşitli görevleriyle canlı hücrelerin içinde ve dışında bulunan bazı enzimleri de şöyle sıralayabiliriz:
- Elastaz
- Enterokinaz
- Disakkaridaz
- Dekarboksilaz
- Lizozim muramidaz
- Kompleman sistemi
- Hiyalüronidaz
- Kolinesteraz
- Koagülaz
- Kollajenaz
- Cox siklooksijenaz
- İzomeraz
- Kinaz
- Lepaz
- Nükleaz
- Oksidaz
- Redüktaz
- Oksidaredüktaz
- Beta – laktamaz penisilinaz
- Pepsin
- Pepsinogen
- Fosfataz
- Polimeraz
- Fibrinolizin plasmin
- Peptidaz/proteaz/proteinaz/proteolitik enzim
- Streptodornaz
- Streptokinaz
- Süperoksit dismutaz
Yazımızda görüldüğü gibi enzimler, canlıların yaşamsal fonksiyonları için oldukça önemli bir yere sahip. Özetle enzimler, canlıların hücre yapılarında meydana gelen tepkimelerin oluşmasında ve hızlanmasında önemli katkılar sağlamaktadır. Az enerjiyle çok işlev sağlama kapasitesine sahip olan bu biyomoleküller, eksiklikleri halinde hastalıklara ve hücre ölümlerine neden olabilir.
Bilim dünyasında sorulabilecek birçok soru bulunuyor. Bu sorulardan bazılarına yanıt bulmak istiyorsanız Bilim kategorisine göz atabilirsiniz.