Enzimler

Enzimler katalizör olarak nitelendirilseler de bazı yönleri ile anorganik katalizörlerden ayrılırlar. Bu farklar şunlardır;

• Anorganik katalizörler çok çeşitli reaksiyonları katalize ettikleri halde, enzimler ancak kendileri için özel olan belirli maddeler üzerine etki gösterirler
• Anorganik katalizörler katalize ettikleri reaksiyon tarafından değiştirilmezler ve reaksiyon sonunda değişiklik olmadan yeniden elde edilebilirler, enzimler ise aktiviteleri sırasında az çok tahrip olurlar, bu nedenle vücutta devamlı sentez edilmeleri gerekir.

Enzimin tanımını oluşturan önemli özelliklerini maddeler halinde özetlersek;

1. Canlı hücreler tarafından sentezlenen maddelerdir.
2. Etki gösterebilmek için hücreye gereksinim duymazlar, laboratuar ortamında etki gösterirler.
3. Isıya dayanıksız maddelerdir, yüksek ısı ile denatüre olurlar.
4. Protein yapısındadırlar ve proteinler gibi primer, sekonder, tersiyer ve kuarterner yapıları vardır.
5. Biyolojik reaksiyon hızlandırıcılarıdırlar.

Enzimler (E) substratları (S) ile bağlanır. Substrat enzim tarafından etkilenen sadece o enzime özgü özel bir bileşiktir. Substrat enzimin aktif bölgesine bağlanır. Enzimin üzerinde
bulunan, substratın bağlandığı özel yere enzimin aktif yeri veya aktif bölgesi denir. Bu  ere aynı zamanda katalitik bölge de denilmektedir. Aktif yer enzimin hacmine göre daha küçük ve üç boyutlu bir yapıya sahiptir. Enzimle substrat birbirine bağlandığında önce enzimsubstrat bileşiği (ES kompleksi) meydana gelir. Daha sonra bu bileşik enzimatik reaksiyon sonucunda oluşan
madde olarak tanımlanan ürüne (Ü) dönüşür (Şekil 5.1). Enzimler bir reaksiyonda birden
fazla substratla bağlanabildiği gibi, reaksiyon sonucunda bir veya birden fazla ürün oluşabilir.

Enzimle substrat arasındaki ilişki anahtarla kilit arasındaki bağlantıya benzer. Bir kilidi aç ak istediğimizde ancak o kilide tam anlamıyla uygun anahtar elimizde varsa açabiliriz. 
Aksi halde açamayız. Aynı bunun gibi bir enzim reaksiyonunda da olay ancak o enzimin aktif yerine tam uyan bir substrat bağlanırsa gerçekleşir ve ürün meydana gelir.

Transisyon Durumu (Geçiş Noktası): Enerji engelinin tepe noktasına denir.

Günlük hayatta kullanılan isimlendirme şeklidir. Bu tip isimlendirme pratik olmasına 
rağmen bilimsel araştırmalar için yeterli değildir. Bunun yerine bilimsel çalışmalarda
belli kurallara göre yapılan ve tüm dünyadaki araştırıcılar tarafından anlaşılabilen
ve karışıklığa yol açmayan isimlendirme kullanılır. Pratik isimlendirmeye şu örnekleri
verebiliriz; Oksidazlar, kinazlar, mutazlar, fosforilazlar.

Enzimlerin altı ana grubu şöyledir;

1. Oksidoredüktazlar
2. Transferazlar
3.  Hidrolazlar
4.  Liyazlar
5. İzomerazlar
6. Ligazlardır

Oksidoretüktazlar: Oksidasyon redüksiyon reaksiyonlarının oluşumunu sağlayan enzimlerdir. Bu enzimler hidrojen veya oksijen atomlarını ya da elektronları bir substrattan diğerine
aktarırlar. Örnek; laktat dehidrojenaz (LDH)

Transferazlar: Aldehit, keton, fosfat gibi fonksiyonel grupları taşıma görevi yapan enzim
ana sınıfıdır. Örnek; aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT)

Hidrolazlar: Substratın çeşidine göre ester, eter, peptit gibi bağlar üzerine etki ederek,
su aracılığı ile onları parçalayan enzimlerdir. Örnek; amilaz, üreaz, arjinaz

Liyazlar: Hidrolizden başka bir mekanizma ile organik moleküllerdeki grupların ayrılmasını
sağlayan enzimlerdir. Örnek; aspartat amonyak liyaz, piruvat dekarboksilaz

İzomerazlar: Substratın izomerizasyonunu katalizlerler. Molekül içinde tekrar düzenlenmeyi sağlarlar. Örnek; glukoz fosfat izomeraz

Ligazlar: Daha büyük bir molekülü oluşturmak için iki metabolitin bağlanmasına neden
olurlar. C–O, C–N veya C–C bağlarını kurarlar. Örnek; pirüvat karboksilaz, glutamin 
sentetaz, DNA ligaz

ATP (Adenozin trifosfat): ATP’nin fosfat grubu bir substrata aktarılarak ADP (Adenozin 
difosfat) ve fosforile substrat oluşur. İki fosfat grubu da substrata aktarılırsa, AMP (Adenozin monofosfat) ve pirofosfat oluşur.

Pridoksal Fosfat: Aminoasitlerin transaminasyon ve dekarboksilasyon reaksiyonlarında
görev yapar,

Tiyamin Pirofosfat: Alfa- ketoasit dekarboksilazların aktif merkezini oluşturur,

Kobalamin (B12 vitamini): Metil malonil CoA’nın süksinil CoA’ya dönüşümünde gereklidir.

Lipoik asit: Açil gruplarının taşınmasında görev yapar.

Koenzim Q (Ubikinon): Biyolojik oksidasyon sisteminde elektron taşınmasında yer alır.

Demirli porfirinler: O2 ve elektron taşıyan enzimlerin prostetik grubudur.