Enzimler Nasıl Çalışır? Enzimlerin Çalışma Şekli Nedir?

Enzimler Nasıl Çalışır? Enzimlerin çalışma şekli Nedir?
Enzimler Nasıl Çalışır? Enzimlerin çalışma şekli Nedir?

Enzimler başardıkları işler yanında çalışma şekilleride hayli ilginçtirBir enzim sahip olduğu 3 boyutlu yapısıyla yanlızca bir kimyasal tepkimeyi katalizleyebilirBir kimyasal tepkimeye giren enzim başka hiçbir kimyasal reaksiyona girmez
Reaksiyona giren enzimi bir "U" şekli olarak düşünürsek bu enzimin içine yerleşecek madde (substrat) ancak çubuk şeklinde olmak zorundadırEger kimyasal maddeler daire, kare veya başka tip sekillerde olursa enzim tarafından katalizlenemez


Şekilde görülen animasyonda bir enzimin çalısması çok güzel bir biçimde tasvir edilmişEnzim tıpkı bir "E" harfine benzetilmiştir (yeşil renkli)Enzimin, üzerinde değişiklik meydana getirdiği madde ise sarı olarak gösterilmiş (substrat)
Enzim E şeklinde olmasına karşılık etki ettiği madde tam ona uyacak şekildedirEger etkiledigi madde U şeklinde değilde F veya T gibi başka şekillere benzeseydi o takdirde kimyasal tepkime gerçekleşmeyecektiBu ise enzimleri birbirinden ayıran en önemli özelliktir
Enzimden ayrılan kırmızı ve mavi şekiller ise etki ettiği maddenin son şeklidirYani A maddesi B + C maddesine dönüşmüştür
Basit bir animasyonla gördüğümüz bu enzim-substrat işlemini birde gerçek haliyle görelim



Soldaki şekilde, animasyonda şematize edilen enzim-substrat kompleksi çok net bir biçimde görünmektedir
İşte vücudunuzun her hücresinde bunun gibi binlerce enzim-substrat kompleksi her salise birbirleriyle reaksiyona girmektedir
Hücrede bulunan binlerce enzimden bir kaç tanesinin eksikliği kimyasal reaksiyon faaliyetlerini arap saçına döndürmektedirBu enzimler hücre için "olmazsa olmaz" niteliktedir
Hepimizin çok iyi bildiği bir hastalık olan "Albinizm" hücredeki enzimlerden yanlızca bir tanesinin eksikliği neticesinde meydana gelen bir hastalıktır
Bu hastalığa neden olan problem ise şu şekilde meydana gelir
Tirozin Tirozinaz > Melanin

Bilindiği gibi deriye renk veren pigmentin adı "Melanin" dirBu pigment gerekli miktarlarda üretilerek deriye belli bir renk tonu kazandırılır
Fakat "Albinizm" hastalığı mevcut olan kişilerde yukarıdaki denklemde görülen "Tirozinaz" enzimini sentezleyen DNA hasar görmüştürDolayısıyla DNA hatalı olduğu için Tirozinaz enzimini üreteceği yere şekli değişik başka bir enzim üretmektedirBu enzim ise Tirozin maddesini tanıyamamakta, ve Tirozin maddesini Melanin pigmentine çevirememektedir
Hücredeki bu reaksiyon Tirozin aşamasında duraklayınca, hasta kişide albino deri ve albino saç meydana gelmektedirYani bembeyaz bir ten
Bu örnekten anlaşılacağı gibi organizma içerisinde tek bir enzim eksikliği bile çok büyük tahribatlara neden olabilmektedir
Bunun tam tersine güneşe çıkan insanların ise deri rengi bir süre sonra kararmaya başlarBunun nedeni hücredeki bazı enzimlerin eksikliğinden değil, yanlızca güneş ışığının Tirozinaz enzimini aktive etmesinden dolayıdırTirozinaz enzimi güneş ışığına maruz kaldığı zaman çok aktif bir hale geçerTabii enzim canlanırken aynı zamanda DNA ile senkronize çalışmaya başlarDNA durmadan Tirozin üretir, Tirozinaz enzimi ise aktif konumda sürekli olarak Tirozine saldırır
Tabii sizin derinizde sürekli Melanin pigmenti birikir ve kararmaya başlarsınız
Bazı ilginç enzimler
Vücudun vazgeçilmez askerleri olan enzimlerden bazıları gerçekten oldukça ilginç görevler üstlenmişlerdirİlginç görevleri olan enzimlerden DNA ile birlikte çalışanlar bunların başında gelir
DNA, kendinin kopyasını çıkarabilen bir moleküldürTabii bu işi kendi başına yapamazBunun için birçok enzim görev alırÖzellikle DNA replikasyonundan (kopyalama) sonra bazı enzimler DNA ya tıpkı bir annenin yavrusuna baktığı gibi bakarlar
Mesela DNA kendini kopyalar kopyalamaz bazı enzimler DNA üzerine hücum ederek derhal tarama yapmaya başlarlarYaptıkları bu taramalarla DNA üzerinde yanlış kopyalanmış bir baz'a rastlarlarsa derhal bu baz'ı yerinden sökerlerDaha sonra sökülen bu yanlış baz'ın yerine doğrusunu ekleyerek hatayı giderirler
Diger bir enzim bu enzimin ardından yenilenen bölgeye müdahele ederek yerleştirien doğru baz'ın yerine sıkıca bağlanmasını sağlar
Diğer bir ilginç enzim ise DNA dan RNA sentezi sırasında görev alırBu enzim sentezlenen RNA da yanlış ve gereksiz kopyalanmış bazları tek tek yerinden sökmek yerine, yanlış bazların sıralandığı bölgeleri tespit ederek baz dizilerini bu bölgelerden makas gibi keserFakat bu kesme işlemi tek bir bölgede değilde birden fazla bölgede meydana gelince DNA parça parça ayrılmaya başlar
Ama hücre bununda önlemini alarak olay yerine ikinci bir enzimi gonderirBu enzim ise parça parça ayrılmış enzimleri kollarından tutarak yanyana getirir ve birbirine bağlar
Enzim adını verdiğimiz kompleks molkeüller, aslında hücre içerisinde üstlendikleri görevleri bakımından birer mucizedirlerAminoasitlerden oluşan şuursuz birer molekül yığını olmasına karşın oldukça iyi düşünülmüş fonksiyonarı yerine getirirler
alıntıdır

Enzimlerin Kullanıldığı Alanlar Nerelerdir?

Zamanında enzimler genelde endüstri klinik tıp ve eczacılık gibi alanlarda kullanılmaktadır Enzimler ;bitkisel hayvansal kaynaklardan ve mikro organizmalardan elde edilmektedir Örneğin proteini parçalayan enzimlerden olan papain bitkisinden ; fisinincir bitkisinden; nişastayı parçalayan alfa-amilazçimlenmekte olan arpadan ;tripsinbüyük baş hayvanların pankreaslarından ;pepsin tavuk ve sığırların bazı sindirim lizozimyumurta akından ;rennin veya proteaz enzimi süt emmekte olan buzağıların 4midesinden endüstriyel ölçmekte üretilmektedir
Enzim kaynağı olarak mikroorganizmalar; kolay çoğalabilmeleri enzim oluşumunun kolay kontrol edilebilmesi gibi nedenlerden dolayı potansiyel kaynak olarak düşünülürler Bitkilerden elde edilen proteazların yanında bakterilerden de proteaz amilazlar ve glikoz-izomeraz gibi endüstriyel öneme sahip enzimler de elde edilmektedir Ayrıca glikoz oksidiz katalaz lipaz laktoz vb daha birçok enzim küf mantarından elde edilmektedir
Bugün tıp eczacılık tarım hayvancılık çevregıda kağıttekstildeterjan vb birçok alanda enzimler kullanılmaktadır Son yıllarda biyoteknoloji alanında gelişmelerle elde edilen enzimlerin kullanımının en fazla olduğu alan gıda endüstrisidirproteazlar ve amilazlar bu alanda en çok kullanılan enzimlerdir Eczacılıkta da enzimler kullanılmaktadır Bu alandaki en iyi örneği hazım kolaylaştırıcı bazı ilaçların bileşimindeki besinlerimizin temel bileşenlerinden olan proteini parçalayan proteaz nişastayı parçalayan selüloz yağları parçalayan lipaz ve laktozu parçalayan laktaz enzimlerdir Enzimlerin eczacılıkta kullanıma bir diğer örnek de penisilin amidan enzimidir
Yine enzim kullanımının en fazla olduğu alanlardan biriside deterjan endüstrisidir Deterjanlar kullanılacakları alana göre bileşimi değişen kompleks karışımlardır Bazı deterjanlar alkali koşullarda aktivite gösteren alkali-protez (bazik) enzimlerini içerirlerazı deterjanların yapımında da amilaz ve lipazlar kullanılmaktadır Bu enzimlerin etkisi ile özellikle protein yağ ve nişastanın tesiriyle oluşan kirlilik etkisi bir şekilde temizlenir Deri işlemede ve deri endüstrisinde de enzimlerden yararlanılmaktadır Bakteriyel protezlerderi dokusu dışındaki proteinlerin ve yağların temizlenmesinde bazı proteazlar
Deriden kılların ayrılmasında ve derinin yumuşatılmasında kullanılmaktadır Ayrıca çeşitli selülozlu atıkların karbon kaynağı olarak kullanılmasında kalitesiz yağlardan daha kaliteli yağların elde edilmesinde enzimlerden yararlanılmaktadır
Yapılan pekçok araştırma sonucundaenzimlerin kullanım alanları giderek artmaktadırÖzellikle son yıllarda rekombinant-DNA teknolojisine paralel olarak yeni ve istenilen özellikteki enzim elde edilmesi mümkün olmaktadır;buna bağlı olarak da enzim kullanımı giderek yaygınlaşacaktır