ENZİM DÜNYASI
SELİM
GÜRBÜZER
Enzimlerin gerek fotosentez olayında gerekse molekül
bağlarının bağlanmasında katkı payı çok büyüktür. Bilindiği üzere kimyasal reaksiyona giren ve
çıkan birçok moleküllerden enerji elde etmek için enzimlerin bağlayıcı, parçalayıcı
ve çözücü etkisine ihtiyaç vardır. Peki,
enzim ihtiyacı iyi hoşta, enzimler sadece
bağlayıcı, parçalayıcı ve çözücü etki mi yaparlar? Hiç şüphe yoktur ki tüm
bunların yanı sıra proteinlerin sentezine yönelik hücre içerisinde oluşan tüm
reaksiyonların başlatıcısı ve hızlandırıcısı olarak da katalizör etkileri söz
konusudur. Zaten enzimlerin katalizör etki
özellikleri olmasaydı hücre içerisinde cereyan edebilecek bir takım
reaksiyonlar için yüksek sıcaklığa ihtiyaç duyulacaktı ki, bu da hücre içerisinde
yakıcı bir etki göstereceğinden bir anda DNA zinciriyle birlikte diğer hücre
elemanlarının tutuşmasına sebebiyet teşkil edecekti.
Şu da bir gerçek DNA’nın kopyalanma
işlemleri de bir takım enzimler marifetiyle gerçekleşmektedir. Şayet çift sarmal
halkalı DNA zincirinin kopyalanma, çoğalma ve ayrıştırılma işlemlerini
laboratuvar şartlarında oluşturmak istiyorsak bunu ancak hazırlanacak olan
hücre ekstraktını sırasıyla DNA izolasyonu,
PCR ve denatürasyon işlemleri denen bir süreçte termal döngü cihazında
fiziki olarak belli başlı sıcaklık aralıklarında ısıtaraktan hidrojen bağlarını
kopartmak suretiyle oluşturabilecektir. Yok, eğer bu işi laboratuvar şartlarında
değil de bizatihi canlının hücre yapısı ortamında oluşturulmak istendiği durumlarında
hiç kuşku yoktur ki direk olarak doğrudan ısıtmanın diğer hücre organellerine
de zarar vereceği muhakkak. Besbelli ki
canlının yaratılış kodlarına halel getirecek bu tür doğrudan müdahalelere meydan
vermemek için olsa gerek ta baştan hücre ortamında ısı enerjisi yerine kimyasal
enerjinin kullanıldığı bir enzim marifetiyle DNA zincirini bir arada tutan
hidrojen bağlarının parçalanabileceği bir mekanizmanın kuruluşu öngörülmüştür. Dahası
öyle anlaşılıyor ki böylesi mükemmel kurulu bir mekanizma sayesinde ancak ve
ancak çift zincirli DNA halkası birbirinden ayrılma işlemleri gerçekleşebiliyor.
Hem nasıl gerçekleşmesin ki, baksanıza ortada ateşte pişirilmiş DNA’ya karşılık
gelen ayrıştırma işleminin ta kendisi aracı bir rol üstlenilmiş bir enzim marifeti
söz konusudur. Öyle ya, nasıl ki
Kur’an’da bir ayette geçen yapıştırıcı çamurdan maksat DNA uçlarının
yapıştırıcı özelliğine işaretse, aynen burada ki ateşte pişirilmeden maksatta
enzim marifetiyle bir tür ısınma diyebileceğimiz bir yöntemle çift zincirli DNA
halkasının ayrıştırılıp tek zincir hale düşürülmesine işaret bir durum söz
konusudur. Şayet laboratuvar
şartlarındaki gibi direk olarak doğrudan DNA zinciri ısıya maruz bırakılmış olunsaydı
vay o hücrenin haline, ne ortada DNA çift sarmal halkası kalırdı ne de diğer
hücre organelleri. Değim yerindeyse hepsi bir anda tutuşup duman olan
organeller olacaklardı. Kelimenin tam anlamıyla enzim moleküllerinin burada
üstlendiği misyon; hücre içerisinde girdiği birçok kimyevi reaksiyon faaliyetlerde
hücre organellerini tutuşturmaksızın enerji sarfiyatını en asgari seviyelere çekerekten
işlemini gerçekleştiriyor olmasıdır. Nitekim Yüce Allah (c.c) bu hususta Kur’an’da “(Allah) insanı
ateşte pişmiş gibi bir çamurdan yarattı” (Rahman, 14) diye beyan buyurduğu ayeti kerimeyle
enzim marifetinin ‘ateşte pişmiş gibi’
özelliğine işaret edilmekte. İşte enzimin bu söz konusu yakmaksızın katalizör
pişirme etki özelliği sayesinde DNA çift sarmal halkası sanki ısıtılmışçasına birbirinden
ayrıştırılma işlemleri bu şekilde gerçekleşmiş olur.
Evet, enzimler tıpkı bir
anahtarın kilidi açmasında olduğu gibi hücre içerisinde bir takım molekülleri
ya parçalayarak ya da birleştirecek tarzda etki yapıp birçok kimyasal
reaksiyonun oluşumunu tetikleyip öncülük etmekteler bile. Yani bu demektir ki, her bir enzimin kilit
noktada hangi molekülle izdivaç eyleyeceği, hangi molekülle reaksiyona gireceği, ne gibi
görevler üstleneceği, kendi başlattığı
kimyasal reaksiyonları ne kadar süre içerisinde bitireceği gibi bir dizi işlemler
için öncü kuvvet olmakta. Derken
enzimlerin bir dizi üstlendiği bu öncülük misyonu atalarımızın değimiyle “Minareyi çalan kılıfını hazırlar” şeklinde iş bitirici öncülük
olarak anlam kazanır da. Gerçekten de enzimlerin bu işi bitiriciliklerini
başlattıkları ve tetikledikleri bir dizi kimyasal reaksiyonları sağ salim nihayete
erdirmeden bulundukları alanlarda pılını pırtısını toplamayıp, yani çekip gitmediklerinden
bunu anlayabiliyoruz. Ta ki başlattıkları
işleri hal yoluna koyup nihayetlendirirler, işte o zaman bir sonraki görevi
üstlenmek için yine orijinal kalıp haliyle oradan ayrılıp çekip gitmekteler. Nitekim
bu noktada örnek verecek olursak, mesela Beta-amylase enziminin glikoz
elemanlarının nişasta zincirinden kopmasını sağlayaraktan disakkarit maltoz
şekerine dönüşümünü icra etmiş olur. Ancak
ne ilginçtir ki yaptığı icra işlemlerinde sadece selüloza etki etmediği
gözlemlenmiştir. Her neyse, sonuçta enzim
hadisesinden anlaşılan o ki her reaksiyonun başlaması veya sonlanması için
kendi kalıbına uygun özel enzim görevlendirildiği gibi ayrıca her moleküle özgü
çok sayıda enzim çeşidi tahsis edilmiş durumdadır. Madem öyle, enzim deyip es geçmemeli.
Hem nasıl es geçebiliriz ki, düşünsenize elimizi açıp kapamamız bile bir takım enzimlerin
devreye girmesi faaliyetleri sayesinde gerçekleşmekte. Belli ki canlı
organizmalar da oluşan her bir kıpırtı değim yerindeyse kimyasal reaksiyonun
fitilini ateşlemek demek olacaktır ki ister istemez bu noktada bir takım enzimlerin
devreye girme maharetine ihtiyaç duyulması kaçınılmazdır. Hatta bilimsel
çalışmalar neticesinde gelinen noktada hücre içerisinde vuku bulan pek çok
hadisenin bir takım enzimler ve mRNA aracılığıyla vuku bulduğu belirlenmiştir.
Öyle ki, bu noktada mesela mRNA'nın protein sentezi hadisesini gerçekleştirebilmesi
için her beş dakikada bir enzim üretmesi icap eder. Buna mecburlar da. Çünkü üretilen enzimlerin
her birinin ömrü yaklaşık 20 saatle sınırlı kalmaktadır. Ki, bu durum 20
saatlik ömür içerisinde bir adet mRNA' dan 240 adet enzim üretileceği manasına
gelir. Üstelik bu sayı sadece bir adet mRNA’nın tek başına gerçekleştirdiği bir
sayıdır. Dolayısıyla bunun gibi aynı kategoride yer alan 240 adet mRNA’nın
çalışmakta olduğunu düşündüğümüzde diğer moleküllerinde ortalama 57.600 enzim
imal ettikleri gerçeği ile yüzleşiriz. Hatta genetik kodların kopyalanması,
çoğaltılması ve değiş tokuş işlemleri gibi DNA zinciri üzerinde vuku bulan “kes-kopyala-yapıştır”
türünden bir dizi işlemlerde birtakım enzimler tarafından
gerçekleştirilmekte. Nitekim yukarıdaki
satırlarda da belirttiğimiz üzere enzim marifetiyle DNA uçları birleştirileceği
zaman diğer DNA parçalarının uçlarına karşı yüksek bir bağlanma eğilimine girer
de. Derken enzim marifetiyle gerçekleşen bu yapışkanlık aynı zamanda Kur’an’da
zikrolunun “Şüphesiz biz onları yapışkan bir çamurdan yarattık” (Saffat, 11) diye beyan
buyrulan ayet-i kerimenin esrarıyla da karşılık bulur. İşte bu ayetin mana ve ruhundan da anlaşılan
odur ki insan yaratılış mayasını oluşturan çamur aslında DNA uçlarının birleştirileceğine
delalet eden yapışkan çamurdan başkası değildir. Ki, protein sentezi DNA üzerindeki kodlu
anlamında yapışkan bilgilerin bir takım enzimler vasıtasıyla önce RNA molekülü
üzerine kopyalanması gerekir ki DNA molekülünün yüksek viskozitesinden ve kes-kopyala-yapıştır
niteliğine haiz yapışkan uçlar sayesinde yaratılış mucizesi gerçekleşiversin. Zaten
bu söz konusu uçlar genetik bilim dalında yapışkan uç olarak nitelenir. Öyle ya
madem kes kopyala yapıştır türünden nitelenen yapılan işlemler bile bir takım
enzimler aracılığı ve marifetiyle gerçekleşmekte o halde bu demektir ki enzim üzerinde
çok daha kafa yormak gerekecektir.
Bilindiği üzere bakterilerin toprağa
karışan artık maddelerden tek ayrıştırmadığı madde plastik malzemelerdir. Şayet
insanoğlu plastik maddelerin çevreye saldığı kimyasal gazların zararlarından
korunmak istiyorsa plastik sanayide kullanılan plastik mamullerinin içerisine
enzim türünden bir madde katmayı başarması lazım gelir. Başarıldığı takdirde biliniz ki plastik
maddenin güneş ışığının etkisiyle kolayca parçalanıp ayrıştırıldığını, pekâlâ görmek
mümkün olabilecektir. Böylece sentetik enzimin keşfiyle birlikte yeni bir
teknolojik hamlenin günlük hayatımıza renk katacağı gerçeği ile buluşacağız
demektir. Kaldı ki bilimsel çalışmalar sonucunda 600’den fazla enzim çeşidinin
var olduğu belirlenmiş olup, hatta her geçen gün bu sayının daha da artacağı
ihtimal dâhilindedir.
Mesela demir sadece hemoglobin içerisinde değil kas proteinini oluşturan
miyoglobin ve daha birçok enzimin yapısında bile bulunabiliyor. Şu da bir
gerçek enzim yapısı büyük ölçüde protein içermesine rağmen, hiçbir protein tek
başına enzim fonksiyonu icra edememektedir. Mutlaka proteinin enzim hüviyetinde
olması gerekmekte. Bu arada enzim faaliyetlerin düzenlenmesinde bir takım
hormon ve sinirlerin uyarıcı rol oynadıklarını da unutmamak gerekir.
Koenzim
Bir takım mineral ve vitaminler malumunuz koenzim
olarak addedilirler. Bu yüzden koenzimlerden çoğunun esasını vitaminler oluşturmakta
dersek yeridir. Dolayısıyla koenzim nedir denildiğinde; verilecek cevapta enzimlerin görev yapabilmesi
için protein yapısında olmayan vitamin türü bir madde diye tarif edebiliriz. Şayet
koenzim görevi yapan gruplar enzime sıkı bir şekilde yapışık halde konumlanırsalar
bu kez prostatik grup olarak isim alırlar. Bilindiği üzere vitaminsizlikten
ötürü pellegra, beriberi, iskorbüt (c vitamini eksikliği) ve vitamin
eksikliği (vitaminoz) gibi hastalıklar nüksedebiliyor. Mesela uzun deniz
seyahatlerine çıkanların iskorbüt hastalığına yakalandığı bilinen bir durumdur.
Bu yüzden tayfalar bu hastalıktan korunmak adına limon suyunu ilaç niyetine içerlerdi.
Dolayısıyla deniz seyyahları tarih kitaplarında limon sıkıcılar olarak adından söz ettirmişlerdir. Nitekim bu ilacı
Portekizli ünlü denizci Vasco De Gama’nın seferleri sırasında yüzlerce
denizcinin ölümüne yol açmanın bir arayışı olarak deniz tayfalarınca
Madagaskar’da bu ilaç keşfedilmiştir.
Her neyse insanoğlu vitaminlerin
sırrını keşfede dursun şu da bir gerçek koenzimsiz de hayat devam edebiliyor. Özellikle
insanda genel olarak hidroliz yapan enzimler koenzime ihtiyaç duymadan iş
görürler. Örnek mi? Mesela sindirim
kanalında iş yapan hidroliz enzimi bunun tipik misalini teşkil eder. Bu örneğin tam zıddı olarak hazır
koenzimlerden söz etmişken ise mesela izomerizasyon, grup transferi, okside redüksiyon
ve kovalent bağ teşekkülünü sağlayan enzimler de koenzimlerle birlikte iş tutarlar. Madem
öyle, koenzimleri de yüklendikleri görevleri itibariyle şöyle sınıflandırabiliriz:
-Hidrojen
transferi yapan enzimler,
-Hidrojen dışında ki gruplarda transfer
görev yapan enzimler.
Hidrojen
transferi yapan enzimler
Bir miktar hidrojen peroksidi (H2O2) arada bir katalizör olmaksızın ısıtıldığında
hemen hidrojen ve oksijen bileşenlerine ayrışmadığı, ancak ayrışması için belli bir süreçten
geçmesi gerektiği gözlemlenmiştir. İşte bu süreci hızlandırmak adına katalizör
bir platin siyahı bir madde eklemek bu iş için yeterli olacaktır. Ya da bir
kimyagerin balon içerisine hidrojen ve oksijen gazlarını belirlediği ölçülerde
doldurup bir şekilde ortama küçük bir kıvılcım vererekten ateşlemesi birlikte
önce büyük bir patlayışa, sonrasında ise su moleküllerini elde etmesi pekâlâ
mümkün. İşte kimyagerler bu ve buna benzer deneylerle ter döke dursunlar, şu
bir gerçek tabiatta ve canlı hücrelerde an be an yaşanan bu tip bir dizi molekül
oluşumlar ve reaksiyonlar hiçte kimyagerler kadar ter dökmeye gerek kalmaksızın
yaratılış kodlarına yüklenmiş kimyasal denklem formüllerle çok daha mükemmel
yöntemlerle gerçekleştirilmekteler zaten. Kaldı ki canlı hücre âlemi sadece
ayrıştırma, parçalama gibi işlemlerle sınırlı değil, aynı zamanda hücreler arası molekül taşıyıcılığı
diyebileceğimiz transfer işlemlerinin de yapıldığı bir âlemdir. Bilindiği üzere
hidrojenin oksijen üzerinde transferi krebs çemberi üzerinden gerçekleşip, bu
olay organizma için son derece hayati önem taşıyan ilk reaksiyon zinciri olarak
dikkat çeker. Böylece krebs çemberi üzerinde gerçekleşen solunumla enerjinin
açığa çıkma hadisesi bu tür bir dizi hidrojen transferi işlemlerinin neticesi
olarak karşımıza çıkmaktadır. Peki, bu noktada enzimler bu işin neresinde
denildiğinde hiç kuşkusuz enzimler de bu olayda hem hidrojen atomunun
elektronlarını alarak hem mitokondri bünyesinde bulunan düşük potansiyelli moleküllere
taşıyıp aktarmak suretiyle bu işin ucundan tutmuş olmaktalar. Her ne kadar bünyelerine hidrojen almak
suretiyle indirgenen koenzimler okside duruma geçerken ilk etapta birleşemese
de, bilahare hidrojenin oksijene kademe
kademe taşınmasıyla birlikte hem su, hem de enerjice yüksek 3 ATP molekülü
meydana gelmiş olur. Hidrojen transfer
olayının önemini ortaya koyan bir diğer dikkat çeken dönüşüm ise hiç kuşkusuz pürivik
asidin laktik aside dönüşüm hadisesidir. Nitekim bu dönüşümün katalizlenmesinde
laktat dehidrogenaz enzimin devreyi girmesi birinci derecede etken unsur olarak
ortaya çıkıp, bunun akabinde NADH’nin NAD’ye dönüşümü de gerçekleşmiş olur. Derken
glikozdan enerji elde etmeye yönelik NAD’nin pozitif olarak yükseltgenmiş halde
fosfo glukonat çemberi üzerinde 1 mol glikozun parçalanmasıyla birlikte 6 ATP’lik
enerji elde edilmiş olunur. Keza krebs
çemberi ve oksidatif fosforilasyon sistemiyle oluşan glikoz yıkımı sonucunda ise
38 ATP’lik enerji açığa çıkmış olunur.
Öyle anlaşılıyor ki; enerji üretimi
sadece enerji santrallerine has bir durum olmayıp, aynı zamanda hücre âlemi
içerisinde de geçerlilik arz edip üretilebilecek olan bir durumdur. Düşünsenize
güneşten gelen ışık bitki hücresinin bünyesinde besine dönüşebiliyor. Belli ki
başlangıçta ışık enerjisinin önce besine dönüşmesi, sonra bu besinlerin
tüketici olarak bilinen hetetrof canlılara
transfer edilme işlemleri sıradan bir devri daim döngü işlemleri gibi
gözükmeyip son derece planlanmış belli bir program dâhilinde gerçekleşen devri
daim döngü sisteminin marifeti bir iş olarak gözükmekte. Hem nasıl ki günlük
hayatta örneklerini gördüğümüz buharla çalışan bir makine buhar basıncına
muhtaç, elektrikle çalışan bir motor elektrik
enerjisine muhtaç durumdaysa, aynen öyle de hücrelerde vücuda dışarıdan giren
besinlerin kimyasal enerjiye çevrilmesi sonucunda açığa çıkan enerjiden
yararlanma noktasında ise adenozin trifosfat’a (ATP) muhtaçtırlar. Hele
bilhassa ATP’nin yapısında azot içeren adenin ve şekerden meydana gelmiş bir riboz,
üç oksijenli fosfat grubu ve bir hidrojen yapıda olması bize sürekli kullanılan
yenilenebilir ve enerji taşıyıcı özellikte bir molekül olduğu yönünde izlenimi
vermeye ziyadesiyle yetiyor. Derken bu arada bizler de bu enerji taşıyıcılık
özelliği sayesinde enerjik bir şekilde hareket edip iri ve diri olmaktayız. Sadece
bizler mi, mesela bir balıkta yüzerek denizin keyfini çıkarmakta, bir bitki
gülümseyen yüzüyle çiçek açmakta, bir maya hücresi de yıkılmadım ayaktayım
dercesine bölünüp çoğalabiliyor pekâlâ.
Evet, maya hücresi de enerjiktir. Dolayısıyla
maya deyip es geçmemek gerekir. Lise de
fen derslerinde fermantasyon kelimesini çoğumuz duymuşuzdur. Aslında fen
dersinde karşımıza çıkan bu kavram ‘mayalanma’
anlamında bir kavramdır. Yani kimyasal bileşimlerin mevcut durumundan daha
küçük parçalara dönüşmesi sonucunda ortaya çıkan ürüne mayalanma deriz. Elbette
ki bu küçük değişime sebep olan etken faktör bitki ve hayvanlar tarafından
üretilen bir takım enzimlerden başkası değildir. Hatta bu noktada mayalar (yeast) enzim üreten tek hücreli bitkiler
olarak bilinmektedirler. Dolayısıyla anaerobik bakteriler ve mayalar gibi mikroorganizmalar
oksijensiz yaşayıp, enerji ihtiyacını beslendikleri gıdaları bünyelerinde var
olan bir takım enzimler sayesinde parçalayarak karşılamaktalar. Mesela glikozun
sırasıyla pirüvik aside, alkole veya laktik aside dönüşümüyle açığa çıkan
enerji bu kabildendir. Dahası mayalanma olayı “alkolik, asetik ve çürüme” tarzında üç yoldan gerçekleşebiliyor.
Sonuçta hangi yoldan gerçekleşirse gerçekleşsin her bir mayalanma hadisesinde
kimyasal değişimde rol oynayan ve işi bizatihi enzim üretmek olan tipik mikroorganizma
faaliyetinin ta kendisi bir marifet olduğu gerçeğini değiştiremeyecektir. Mesela meyve siropuna (şekerli sos)
şekeri fermente eden zymase enzimi işin içine dâhil olduğunda bir anda alkol dönüşümü
vuku bulabiliyor. Keza üzüm suyu sirke
anası denen bir bakteri sayesinde sirkeye dönüşüp, bu olay da tipik bir asetik mayalanma olarak karşılık
bulur.
Bu arada et ve diğer hayvani gıdalar da bir açıkta
bırakılmalarıyla mikroorganizma üremesiyle birlikte kontamine olunur ki bu çoğu
zaman insan sağlığı açısından risk teşkil etmektedir. O halde yiyeceklerin
bozulmaması için bakterilerin üreme fırsatı bulamayacakları soğuk zincir
şartlarında veya buzdolabında saklı tutmak ya da konserve haline
dönüştürülmesinde her daim fayda vardır elbet. Şu da var ki yediğimiz gıdalar
kontamine de olsa sindirilmekte. Mesela tükürük içerisindeki pityalin enziminin
nişastayı eriyebilir şeker haline dönüştürmesi bunun ilk tipik basamağıdır
zaten. Diğer sindirim basamaklarında ise
malum; sindirim sistemi boyunca bir dizi mide, bağırsak, pankreas gibi tüm ara
istasyonlarda rol alan enzimler tarafından gerekli dönüşümler yürütülmektedir.
Solunum olayında karbondioksit (CO2)
ve suyun (H2O’yun) açığa çıkması glikozun oksijensiz ortamda
pirüvik asidin laktik asit üretimi lehine yıkılmasıyla gerçekleşmektedir.
Derken bu olay sayesinde oksijenin birçok kimyasal olaylarda aktif hale gelmesi
sağlanır. Hakeza hücre içerisinde besinlerin parçalanmasıyla açığa çıkan hidrojenin
oksidatif fosforilasyonla yakılıp enerji elde edilmesi de bir başka enerji
kaynağını ortaya koymaktadır. Elbette ki bu kaynak mitokondrilerden başkası
değildir. Nitekim mitokondrilerin iç
kısmındaki krista denilen raflar oksidatif enzimlerin sıralandığı mekânlar olup
buralarda son derece ciddi anlamda kimyasal reaksiyonlar sahne almaktadır.
Özellikle asetil Koenzim A’nın enzimden enzime geçme aşamalarında reaksiyona
giren ürünlerin CO2 ve H2O’ya çevrilmesiyle birlikte
kimyasal enerji açığa çıkmaktadır. Böylece bu enerji sayesinde protein sentezi
için gereklilik arz eden ATP üretilmiş olur. Bu demektir ki her canlıda bir
takım kimyasal reaksiyonlar her an her salise meydana gelebiliyor. Zira
kimyasal reaksiyonlar moleküllerin birbiriyle reaksiyona girmesiyle meydana
gelir. Fakat bu reaksiyona girme işlemini gerçekleştirebilmek içinde dışarıdan
mutlaka bir aktivasyon enerjisine ihtiyaç vardır. Nasıl ki nur topu bir çocuğun
dünyaya gelmesi için anne karnında belirli aşamalar kaydedildikten sonra
gerçekleşiyorsa suyun meydana gelmesi içinde belli bir aşama süreci gerektirip,
akabinde ab-ı hayat su doğmaktadır. Anlaşılan ab-ı hayat için aktivasyon enerjisi
zaruridir. Bu enerji olmadan ne kimyasal reaksiyon başlatılabilir ne de
başlamış olan reaksiyon hızlandırılması gerçekleşebilir. Rabbü’l Âlemin bu
yüzden birçok hayati olaylarda kimyasal reaksiyonların cereyan edebilmesi için
canlıyı meydana getiren hücrelerin arasına katalizör görevi ifa edebilecek
enzimler yaratmıştır. İşte bu enzimler sayesinde birçok hayati fonksiyonlar işler
hale gelmektedir. Dolayısıyla su deyip geçmemeli, o başlı başına bir katalizör
rolü oynayan önemli bir can suyudur. Sadece su değil tabi, bunun yanı sıra
protein içeren her madde de aynı zamanda katalizör misyonu üstlenmişlerdir. Nitekim bu misyona sahip protein moleküllerine
enzim de denilmektedir. Bakın bitkiler adeta kimyagerlere taş çıkartırcasına
kimyasal reaksiyonların başlatılması için çok sayıda araya giren maddeler
anlamına gelen katalizör türünden özel maddeler kullanabilmekteler. Kimyagerler
de malum katalizör olarak platin türü maddeler kullanmak suretiyle ancak birçok
kimyasal reaksiyonların oluşturabilmekteler.
Mesela bir kimyager 2 hidrojen molekülü 1 oksijen molekülüyle karıştırıp
en basitinden katalizör madde olarak kullandığı bir kibriti çakmasıyla bir anda
reaksiyon patlamayla ancak su elde edebiliyor. Aslında aktivasyon enerji için dışarıdan
başlatılan bir kıvılcıma da gerek duyulmayabiliyor. İcabında bunun yerine oda sıcaklığında platin türü
siyahı bir katalizör madde katarakta oksijen ve hidrojenin reaksiyona girmesi
pekâlâ sağlanabilir. Bu demektir ki katalizör görevi yapacak olan tüm enzimler
kendilerinde değişiklik meydana getirmeyecek şekilde reaksiyon başlatma veya
hızlandırma görevi ile yüklenmişlerdir. Bu yüzden enzim yapısında bir protein
molekülü protein karakterinde olmayan bir başka molekülle birleşmiş halde bulunabiliyor.
Mesela demirin B vitamini ile bir arada bulunması bunun tipik bir örneğini
teşkil eder.
Yapılarında protein içermelerinden olsa
gerek enzimler ortam şartlarının değişmesinden etkilenirler. Bunlara ilaveten:
-Subsrat yoğunluğu,
-Enzim yoğunluğu,
-Hidrojen iyon yoğunluğu,
-İnhibitör yoğunluğu,
-Temperatür gibi etki faktörlerini
de ekleyebiliriz.
Enzimlerin özellikleri:
-Enzimler büyük miktarda substratı ürün hale çevirmek için
bünyelerinde bulunan az miktarda katalizör enzim kullanırlar,
-Enzimler katalize ettiği reaksiyondan asla etkilenmezler,
-Bir enzim bir reaksiyonun denge şartlarını etkilemeyecek şekilde
hızını artırırlar,
-Enzimler oluşan kimyasal reaksiyonun aktivasyon enerjisini daha
düşük seviyeye indirirler. Mesela 1 mol
enzim tarafından 1 dakikada içerisinde ürüne çevrilebilen substrat molekül
sayısı o enzimin turnover sayısını vermektedir,
-Enzimler
en yoğun şekilde mitokondri ve kloroplastlarda bulunur.
Enzimlerin isimlendirilmesi etkiledikleri
reaksiyonlara göre şu şekilde isimlendirirler;
-Enzimler etkiledikleri substrata ve katalize ettikleri reaksiyonun
türüne göre isimlendirilirler. Genellikle substratın sonuna -az eki getirilir. Örnek: Arginini
etkileyen enzim arginaz olarak isim alır,
-Enzimler etkiledikleri bileşik gruplarının adı ile anılırlar. Örnek:
Proteinaz ve karbonhidraz enzimleri. Örnek:
Proteinaz K enzimi.
-Enzimler katalize ettikleri reaksiyonun tipine göre
isimlendirilirler. Örnek: Karboksilaz ve fosforilaz enzimleri.
Enzimler katalize ettikleri reaksiyonun
tipine göre ise şöyle sınıflandırılırlar:
-Hidrolitik enzimler. Örnek: Esteraz, karbohidraz ve proteaz,
-Oksidasyon-redüksiyon enzimler. Örnek: Dehidrogenez ve
oksidaz,
-Fosforilaz enzimi,
-Transferazlar,
-Karboksilaz enzimi. Örnek: Glutamik-Aspartik Transaminaz,
-İzomerazlar. Örnek: Aldoz ve ketoz,
-Epimerazlar.
Velhasıl-ı kelam; az gittik uz gittik derken
fazla söze ne hacet, işte sizlerde
görüyorsunuz ya, enzim dünyasını hep
beraber mucizevi bir dünya olduğunu idrak etmiş olduk.
Vesselam.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder