Enzimler ve Enzim Kinetiği

Kıvanç İrak; Emre Kaya

doi:10.37609/akya.3681

Yazarlar

Kıvanç İrak

https://orcid.org/0000-0001-9765-0330

Emre Kaya

https://orcid.org/0000-0002-7445-3091

DOI: https://doi.org/10.37609/akya.3681.c7217

Özet

Enzimler, besin maddelerinin parçalanarak enerji ve biyomoleküler yapı taşlarına dönüştürülmesi; bu yapı taşlarının proteinler, DNA, zarlar, hücreler ve dokular halinde bir araya getirilmesi; hücre hareketliliği, sinirsel işlev ve kas kasılmasına güç sağlamak için enerjinin kullanılması gibi yeryüzünde yaşamı mümkün kılan kimyasal reaksiyonları katalize eden biyolojik moleküllerdir. Genel olarak enzimler; çekirdek, sitoplazma, mitokondri, mikrozom ve hücre membranında lokalize olmuşlardır. Enzimler; oksidoredüktazlar, transferazlar, hidrolazlar, liyazlar, izomerazlar ve ligazlar olmak üzere 6 ana sınıfa ayrılmaktadır. Sıcaklık, pH, enzim konsantrasyonu, substrat konsantrasyonu, zaman, reaksiyon ürünleri gibi faktörler enzim aktivitesini etkilemektedir. Bir enzimin substrat üzerindeki katalitik gücü, Michaelis-Menten sabiti (Km) ve maksimum hıza (Vmax) bağlıdır. Enzim katalizli bir reaksiyonun hızı inhibitörler ile azaltılabilmektedir. İnhibitörler, geri dönüşümlü (yarışmalı, yarışmasız ve yarı yarışmalı) veya geri dönüşümsüz inhibisyon oluşturmaktadırlar. Enzimlerin reaksiyon hızının düzenlenmesi, bir organizmanın çok sayıda metabolik sürecinin koordine edebilmesi bakımından oldukça önemlidir. Allosterik enzimler, kovalent modifikasyon gibi düzenleyici mekanizmalar mevcut enzim moleküllerinin aktivitesini değiştirebilir. Metabolik yollar, bir reaksiyonun ürününün bir sonraki reaksiyonun substratı olduğu bir dizi ardışık reaksiyonu içermektedir. Her adım veya reaksiyon genellikle ayrı bir enzim tarafından katalize edilir. Bir enzimin inaktif öncüsü zimogen olarak adlandırılmaktadır. Zimogenin aktif bir enzim haline gelmesi, aktif bölgeyi ortaya çıkaran bir hidroliz reaksiyonu veya aktif bölgeyi ortaya çıkarmak için yapılandırmayı değiştirme gibi biyokimyasal reaksiyonlar sonucu gerçekleşmektedir. Enzim bilimi, günümüzde hızla gelişen bir alandır ve yeni keşifler, bu disiplinin önemini daha da artırmaktadır. Dolayısıyla, bu bölümde sunulan bilgilerin, hem akademik hem de endüstriyel düzeyde, yenilikçi çalışmalara ilham vereceği ümit edilmektedir.

Enzymes are biological molecules that catalyze the chemical reactions that make life on earth possible, such as the breakdown of nutrients into energy and biomolecular building blocks; the assembly of these building blocks into proteins, DNA, membranes, cells and tissues; and the use of energy to power cell motility, neural function and muscle contraction. In general, enzymes are localized in the nucleus, cytoplasm, mitochondria, microsomes and cell membranes. Enzymes are divided into 6 main classes: oxidoreductases, transferases, hydrolases, lyases, isomerases and ligases. Factors such as temperature, pH, enzyme concentration, substrate concentration, time, reaction products affect enzyme activity. The catalytic power of an enzyme on the substrate depends on Michaelis-Menten constant (Km) and maximum velocity (Vmax). The rate of an enzyme-catalyzed reaction can be reduced by inhibitors. Inhibitors produce reversible (competitive, non-competitive and semi-competitive) or irreversible inhibition. The regulation of the reaction rate of enzymes is crucial for coordinating the numerous metabolic processes of an organism. Regulatory mechanisms such as allosteric enzymes, covalent modification can alter the activity of existing enzyme molecules. Metabolic pathways involve a series of sequential reactions in which the product of one reaction is the substrate for the next reaction. Each step or reaction is usually catalyzed by a separate enzyme. The inactive precursor of an enzyme is called a zymogen. The transformation of the zymogen into an active enzyme occurs as a result of biochemical reactions, such as a hydrolysis reaction that exposes the active site or a change in configuration to expose the active site. Enzyme science is a rapidly developing field today and new discoveries are increasing the importance of this discipline. Therefore, it is hoped that the information presented in this chapter will inspire innovative work at both academic and industrial levels.

Referanslar

Abali EE, Cline SD, Franklin DS, Viselli SM. Lippincott® Illustrated Reviews: Biochemistry. 8th ed. NY: Wolters Kluwer; 2022.

Devlin TM. Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations. NY: John Wiley & Sons; 2011.

Gözükara EM. Biyokimya. İstanbul: Nobel Tıp Kitabevleri Ltd. Şti; 2011.

Güneş N, Tanrıverdi M, Polat Ü. Temel Veteriner Biyokimya. Eskişehir: Anadolu Üniversitesi Web-Ofset; 2011.

Gürdöl F, Ademoğlu E. Biyokimya. İstanbul: Nobel Tıp Kitabevleri Ltd. Şti; 2010.

Kalaycıoğlu L, Serpek B, Nizamlıoğlu M, Başpınar N, Tiftik AM. Biyokimya. Ankara: Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Ltd. Şti; 2013.

Karagül H, Altıntaş A, Fidancı UR, Sel T. Klinik Biyokimya. Ankara: Medisan; 2000.

Kennely PJ, Botham KM, McGuinness OP, Rodwell VW, Weil PA. Harper's Illustrated Biochemistry. 32nd Ed. McGraw Hill, LLC.; 2023.

Lieberman M, Peet A. Marks’ Basic Medical Biochemistry, A Clinic Approach. 5th ed. NY:Wolters Kluwer; 2018.

Mert H, Mert N. Veteriner Klinik Biyokimya. İstanbul: Marmara Nobel Tıp Kitabevleri San. ve Tic. Ltd. Şti; 2023.

Moore JT, Langley RH. Biochemistry for Dummies. 2nd ed. USA: Wiley Publishing; 2011.

Patadiya N, Panchal N, Vaghela V. A review on enzyme inhibitors. The International Research Journal of Pharmacy, 2021;12(6): 60-66. doi: 10.7897/2230-8407.1206145

Sözbilir Bayşu N, Bayşu N. Biyokimya. Ankara: Güneş Tıp Kitabevleri Ltd. Şti; 2008.

https://images.app.goo.gl/KVZ4sHJL3x7GocyN7 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 10.11.2024

(https://images.app.goo.gl/9CFcuCZNzDFvBqjh8) adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 10.11.2024

https://images.app.goo.gl/F8JZXnBp56rE971r8 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 11.12.2024

https://images.app.goo.gl/CZVXFu3RW8Zqu39dA adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 15.12.2024

https://images.app.goo.gl/aSVMkmoLE9L7Gk7TA adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 15.12.2024

https://images.app.goo.gl/mr2aX7pypdCfrMBdA adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 15.12.2024

https://images.app.goo.gl/qGWykVZm3oa7y6UA9 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 15.12.2024

https://images.app.goo.gl/3t1yxZroJHywU1kn9 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 18.12.2024

https://images.app.goo.gl/QMYgEfj5W6UshRsCA adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 18.12.2024

https://images.app.goo.gl/wGVUsJrvva1ftNU18 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 19.12.2024

https://images.app.goo.gl/dBsczGg8nGfPaQEC7 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 19.12.2024

https://images.app.goo.gl/C4UxRJWifRVomW4Z8 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 20.12.2024

https://images.app.goo.gl/Gs1kGfwuraC3budHA adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 22.12.2024

https://images.app.goo.gl/oJAXNHT8wqREE8vh6 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 23.12.2024

https://images.app.goo.gl/C4UxRJWifRVomW4Z8 adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 23.12.2024

(https://images.app.goo.gl/eg88ibWeLmdGo4uw8) adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 23.12.2024

(https://images.app.goo.gl/ccPMkDifyoZKRxCr8) adresinden alınarak modifiye edilmiştir. Erişim Tarihi: 23.12.2024

https://www.shutterstock.com/tr/image-vector/biological-diagram-show-mechanism-enzyme-substrate-2099621680, Erişim Tarihi: 05.12.2024

https://www.shutterstock.com/image-vector/diagram-showing-catalytic-reaction-energy-niveau-2405956145, Erişim Tarihi: 05.12.2024

https://www.passeidireto.com/arquivo/25019614/enzimas, Erişim Tarihi: 07.12.2024

https://www.shutterstock.com/image-vector/scientific-poster-show-biochemistry-explain-about-1713857293, Erişim Tarihi: 12.12.2024