|
|
|
METABOLİZMA VE ENZİMLER |
CANLILAR VE
ENERJİ
Canlılar yaşamsal olaylarını sürdürebilmeleri için, sürekli ve yeterli oranda enerji sağlayan bir enerji kaynağına gerek duyarlar.Yeryüzündeki bütün canlıların kullandıkları enerjinin kökeni güneş ışığının (ışıma) enerjisidir. Güneş enerjisinin geri dönüşümü yoktur.
ATP enerjisi Işık enerjisi
DEHİDRASYON SENTEZ: Küçük moleküller birleşerek büyük molekül
oluşurken su açığa çıkarsa, bu tip tepkimelere denir.
Örnek : Glikoz + Glikoz Maltoz + H2 O Aynı tip çok sayıda küçük moleküllerin
birleşmesi olayına POLİMERLEŞME, olay
sonunda oluşan büyük moleküle de POLİMER denir.Polimerleşme olayı dehidrasyon
sentezi ile gerçekleşir. Polimeri oluşturan küçük molekülede MONOMER denir.
Örnek: Glikoz + Glikoz + Glikoz + ...... n
tane Nişasta +(n-1) su
HİDROLİZ : Eğer büyük bir molekül su yardımı ile küçük
moleküllere parçalanıyorsa, bu tip tepkimeye denir.
Örnek : Sakkaroz + H2 O Glikoz + Fruktoz
Canlılarda
oluşan kimyasal tepkimelere
BİYOKİMYASAL TEPKİMELER denir. Canlıda oluşan kimyasal tepkimelerin
tümüne birden METABOLİZMA (Madde değişimi) denir. Metabolizma ikiye ayrılır :
a)KATABOLİZMA
(Yadımlama,Disimilasyon) TEPKİMELERİ :Enerji elde edilmesini sağlayan
ekzorgonik reaksiyonlardır.
b)ANABOLİZMA (Özümleme,Asimilasyon)
TEPKİMELERİ :Madde yapımını sağlayan
endergonik reaksiyonlardır..
BAZAL METABOLİZMA :
Bir canlının
tam dinlenme sırasında dahi belirli bir enerjiye gereksinimi vardır.İşte bir organizmanın
canlılığını sürdürebilmesi için gerekli enerji miktarına bazal metabolizma denir. Bu değer canlının, aç iken ve uygun
çevre sıcaklığında bulunduğunda saptanır. Bazal metabolizmayı ölçmede en uıygun
yol :
a) Dinlenme
anında kullanılan oksijen miktarını
b)Dinlenme anında oluşturduğu CO2 miktarını
c) Oluşturduğu sıvıyı ölçmektir.
AKTİVASYON
ENERJİSİ VE KATALİZÖRLER :
Kimyasal tepkimeler , atomların
son halkalarındaki elektronların etkileşiminden oluşur.Bu durumda molekül yua
da atomların birbirine çarpması gerekir.Bu çarpışmayı sağlamak için bir enerji
gerekir. İşte bir reaksiyonu başlatmak için gerekli olan enerjiye AKTİVASYON
ENERJİSİ denir.Canlılardaki kimyasal tepkimelerde katalizör olarak ,
enzimler ve enerji kaynağı olarak ta ATP (Adenozintrifosfat) kullanılır.
Canlılarda kimyasal tepkimelerin oluşması için
gerekli aktivasyon enerjisini
azaltan katalizörlere ENZİM denir.
ENZİMLERİN
ÖZELLİKLERİ :
1-Enzimler,
inorganik katalizörlere göre aktivasyon enerjisini daha çok azaltırlar. Örnek :
H2O2 H2O
+ 1/2 O2 tepkimesinin oluşabilmesi için gerekli
aktivasyon enerjisi 18
kilokaloridir.Eğer katalizör olarak demir (Fe)
kullanılırsa 13, platin (Pt) kullanılırsa 12 kilokalorilik aktivasyon
enerjisi gereklidir.Eğer katalaz
enzimi kullanılırsa 5 kcal
aktivasyon enerjisi gereklidir.
Enerji
miktarı
Enzimsiz
Aktivasyon
Enerjisi Enzimli
A + B
Aktivasyon
enerjisi
Zaman
2- Kimyasal
bir tepkime de enzim kullanılırsa, tepkime sonunda oluşan ürün miktarı da
artar.
3-Sindirim
enzimleri yalnız proteinden oluşmuştur. Örneğin: Pepsin ve üreaz
Enzimlerin çoğu iki kısımdan
oluşur :
a)Protein
kısmı (Apoenzim) : Enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler.
b)Protein
olmayan kısım :Bu kısım bir metal iyonu ise ( Ca, K )buna KOFAKTÖR denir. Eğer
organik bir molekülse KOENZİM denir. Koenzimlerin yapında
bir çok vitamin bulunur. Bazı koenzimler Nilotinamid Adenin
Dinükleotit (NAD) ve Flavin Adenin Dinükleotit (FAD) .Hücrede
oksidasyon,redüksiyon tepkimelerini
etkileyen enzimlerin koenzimi olarak görev yaparlar.
4-Enzimler
aktif merkez aracılığı ile iş görürler.Enzim etkisi ile değişen maddeye
SÜBSTRAT denir.
5-Enzimlerin
etkilediği reaksiyonlar tersinir
(reverzibl) reaksiyonlardıri
6-Enzimler takımlar
halinde çalışırlar.Takımdaki enzimlerden birinin olmaması, diğerlerinin iş
görmesini de önler.
7-Enzimler
hücre içinde etkin oldukları gibi hücre dışında da etkindirler.
8-Enzimler
tekrar tekrar kullanılabilirler.
9-Enzimler
hücrede gerekli oldukları zaman sentezlenirler.
1-SICAKLIK :
Sıcaklık
değişimleri enzim faaliyetlerini etkiler.
Enzimlerin en hızlı çalıştığı sıcaklığa en uygun
(optimum) nokta denir.36 oC’den aşağıya düşen
sıcaklık,enzimin
çalışmasını yavaşlatır. 0 oC ve
daha aşağı
sıcaklıklarda enzimler çalışmaz. 36 oC
‘den yukarıdaki
sıcaklıklarda enzimlerin çalışması
yavaşlar. 55-60 oC ‘lerde enzimin aminoasit sırası
bozulur.Sıcaklık optimuma getirilse dahi enzim bir
daha iş görmez.
2- pH :
Her enzimin
çalıştığı bir pH derecesi vardır.
Bu çoğu enzimler
için 7,4 iken bazı enzimler için
10-11 olabildiği
gibi midede proteinlere etki eden
pepsin enzimi pH: 2 ‘de çalışır.
3-ENZİM MİKTARI :
Biyolojik bir olayda enzim yoksa faaliyet olmaz.
Enzim miktarı arttıkça enzim
faaliyeti de artar.
Ortamda substrat bitmişse enzim
faaliyetide durur.
Substrat ilavesi enzim faaliyetini yeniden başlatır.
4- SUBSTRAT MİKTARI :
(Enzim miktarı sabit olacak.)
Belli bir miktarda enzi-min bulunduğu ortama
substrat ilavesi enzim faaliyetini başlatır.Ortama
çok fazla substrat ilave
edilmesi, enzimin çalışma
süresini uzatır.Fakat çalışma hızını değiştirmez.
5- SUBSTRAT YÜZEYİ :
Enzimlerin etkinliklerini,etki ettikleri maddenin
yüzeyinden başlatırlar.Bu yüzden
substrat yüzeyi
arttıkça, enzimin etki edeceği
yüzeyde artacağın-
dan enzim faaliyeti doğru
orantılı olarak artar.