ENZİMOLOJİ ÖZETLERİ PDF

ENZİMOLOJİ ÖZETLERİ -Primer, sekonder, tersiyer ve nadiren kuarterner yapı gösterirler. Enzimlerin bu Enzimler, biyolojik reaksiyonları canlılığa zarar yapıları, katalitik aktiviteleri için esastır. vermeden hızlan...

ENZİMOLOJİ ÖZETLERİ -Primer, sekonder, tersiyer ve nadiren kuarterner yapı gösterirler. Enzimlerin bu Enzimler, biyolojik reaksiyonları canlılığa zarar yapıları, katalitik aktiviteleri için esastır. vermeden hızlandıran biyokatalizörlerdir. -Enzimlerin katalitik aktiviteleri, doğal protein Enzimolojinin Tarihçesi: konformasyonlarının bütünlüğüne bağlıdır; bir enzim denatüre edilirse veya alt ünitelerine Van Helmont, sindirimin yalnızca ayrıştırılırsa katalitik aktivitesi genellikle mekanik bir olay olmadığını, aynı kaybolur. zamanda KİMYASAL BİR OLAY olduğunu savunmuştur. Ribozimler: SİNDİRİMİN KİMYASAL BİR OLAY olduğunu gösteren ilk deneyler Rene Bazı RNA türleri, özellikle fosfodiester bağının Reaumur (1751) ve Lazzaro yıkımı ve sentezi sırasında enzimler gibi Spallanzani (1780) tarafından davranabilir.Bu katalitik aktiviteye sahip yapılmıştır. RNA'lar, ribozim olarak adlandırılır. Reaumur, MİDE ÖZSUYUNUN özel bir parçalama yeteneğine sahip Enzimlerin Tanımı ve Rolü: olduğunu keşfetmiştir. Spallanzani, mide özsuyunun vücut Enzimler, termodinamik olarak mümkün olan dışında da aynı etkiye sahip olduğunu bir tepkimenin hızını, tepkimenin denge kanıtlamıştır. sabitini değiştirmeden 10¹¹ kat veya daha fazla 19. YY’IN İLK YARISINDA, kimyanın arttırabilirler. doğuşuyla birçok kimyasal olay keşfedildi ve bunlar sindirim Enzimlerin Substrat ve Koenzim fermentlerinin etkime tarzının Gereksinimi: anlaşılmasına yardımcı oldu. Grup aktarma gibi bazı tepkimeleri 1835'te Berzelius, KATALİZ terimini kataliz eden enzimler, substrata ve kullanarak bazı maddelerin kendileri koenzim olarak adlandırılan ikinci bir değişmeden diğer maddelerde organik moleküle ihtiyaç duyar. kimyasal değişiklikler meydana Enzimler, koenzim içermediklerinde getirdiğini ifade etti. etkinlik gösteremezler. -Enzimler, kimyasal tepkimelerin hızını Bir holoenzimde enzimin protein hücrenin ihtiyaçlarına göre ayarlar. kısmına apoenzim, protein özelliğinde olmayan kısma ise prostetik grup -Belirli hücresel kompartmanlarda bulunurlar denir. Prostetik grup metal ve yüksek spesifite (özgüllük) gösterirler. iyonlarından veya protein olmayan organik bir maddeden olabilir. Metal -Sindirim özsuyuna salınan enzimler hariç, iyonlarından oluşan prostetik gruba çoğu enzim hücre içinde bulunur. kofaktör, organik olana da koenzim denir. Birçok enzim spesifik organellerde Kolaylıkla difüze olabilen koenzimler, lokalize olmuştur. üretim ve tüketim noktaları arasında mekik dokuyarak hidrojen, hidrid -Enzimlerin çoğu hücre zarının parçalanması (NADH, NADPH) veya açil ve metil ile hücreden çıkarılabilir. grupları gibi kimyasal birimler taşırlar. Hücre parçalanması fiziksel (ör. ses dalgaları) veya kimyasal (ör. litik enzimler, alkali ile muamele) yöntemlerle gerçekleştirilebilir. Koenzimlerin İkincil Substrat Olarak Kabul 2. Fonksiyonel Grup Transfer Eden Edilmesi: Koenzimler: ○ Piridoksal-5-fosfat (PLP): Bir koenzim, iki temel nedenden dolayı Aminoasitlerin ikinci bir substrat olarak kabul edilir: dekarboksilasyon, 1. Koenzimde olan rasemizasyon, değişiklikler, substratta olan transaminasyon gibi değişiklikleri birebir karşılar. reaksiyonlarına katılır. Örneğin, oksidoredüksiyon ○ Tiamin pirofosfat (TPP): tepkimelerinde substrat okside α-Ketoasitlerin oksidatif olduğunda, koenzim indirgenir. dekarboksilasyonunda ve 2. Bu tepkimenin fizyolojik heksoz monofosfat yolunda anlamı büyüktür. Örneğin, (HMY) transketolaz anaerobik koşullarda pirüvatın reaksiyonunda kullanılır. laktata indirgenmesi, NADH’ı ○ Koenzim A (CoA-SH): Asetil NAD+’ya çevirir ve bu sayede veya açil grubu transferine ATP sentezi devam edebilir. katılır. ○ Biyotin (Vitamin H): Kofaktör Çeşitleri: Karboksilasyon reaksiyonlarına katılır. Kofaktörler metal iyonları veya organik ○ Tetrahidrofolat (THF): Formil, koenzimler olabilir. metilen ve metil benzeri 1 Örnekler: karbonlu birimlerin ○ Metal iyonları: Arginazda taşınmasına katılır. Mn²⁺, üreazda Ni²⁺, DNaz I’de ○ Koenzim B12 Ca²⁺. (5'-Deoksiadenozil ○ Organik koenzimler: NAD⁺, kobalamin): Metil transfer NADP⁺, FAD, PLP (Piridoksal reaksiyonlarına katılır. fosfat), TPP (Tiamin 3. Liyaz, İzomeraz ve Ligazların pirofosfat), biyotin, kobamid, Koenzimleri: hem. ○ Hidrojen ve elektron transfer eden koenzimler ile Koenzimlerin Fonksiyonlarına Göre fonksiyonel grup transfer eden Grupları: koenzimlerin bazıları, liyaz, izomeraz ve ligazların 1. Hidrojen ve Elektron Transfer Eden koenzimleri olarak da görev Koenzimler: görürler. ○ NAD⁺ - NADH ○ Bazı hallerde ara ürünler de ○ NADP⁺ - NADPH koenzim olarak işlev görebilir. ○ FAD - FADH₂ ○ FMN - FMNH₂ Kofaktörlerin Diğer Tipleri: ○ Koenzim Q ○ Demir porfirinler 1. Vitamin Türevi Koenzimler ○ Demir-kükürt proteinleri (Hidrojen Aktarımıyla İlgili): ○ α-Lipoik asit ○ NAD⁺ ○ NADP⁺ ○ FMN ○ FAD  2. Vitamin Türevi Olmayan Koenzimler Enzim Spesifitesi (Özgüllüğü): (Hidrojen Aktarımıyla İlgili): ○ Lipoik asit: Hidrojen Özgüllük, enzimin etki gösterdiği bağ türüne, taşınmasına ek olarak, substrata ve izomerik forma göre değişebilir. α-ketoasitlerin oksidatif İşte enzim spesifitesinin detayları: dekarboksilasyonunda açil grup transfer reaksiyonlarına 1. Bağ Spesifitesi: Bu tür enzimler, belirli katılır. tip bağları içeren ve yapısal olarak ○ Koenzim Q: İnsanlarda benzeyen substratlar üzerinde etki kolesterol sentezinde ara ürün gösterirler. Örneğin: olan farnesil pirofosfattan ○ Amilaz: Nişasta, dekstrin ve sentezlenebilir. glikojende bulunan α-1,4 glikozidik ○ Biopterin bağlar üzerinde etkilidir. (tetrahidrobiopterin): ○ Lipaz: Farklı triaçilgliserollerdeki Fenilalanin hidroksilaz gibi ester bağlarını hidroliz eder. hidroksilasyon reaksiyonlarına 2. Yapı veya Grup Spesifitesi: Bu katılır. enzimler, sadece bağ tipi için değil, aynı zamanda bu bağı çevreleyen yapıya da Enzim Kofaktörleri Olarak İşlev Gören spesifiktirler. Örneğin: İnorganik Elementler: ○ Pepsin: Aromatik amino asitleri (fenilalanin, tirozin, triptofan) içeren Bakır (Cu²⁺): Sitokrom oksidaz, merkezi peptid bağlarını hidroliz tirozinaz, lizil oksidaz, serüloplazmin, eder. dopamin-β-hidroksilaz, monoamin ○ Tripsin: Bazik amino asitler (arginin, oksidaz. lizin, histidin) içeren peptid bağlarını Demir (Fe²⁺ veya Fe³⁺): Sitokrom keser. oksidaz, katalaz, peroksidaz. ○ Kimotripsin: Aromatik amino asitler Potasyum (K⁺): Pirüvat kinaz. içeren peptid bağlarını keser. Magnezyum (Mg²⁺): Heksokinaz, 3. Substrat Spesifitesi: Bu tür enzimler, glukoz-6-fosfataz, pirüvat kinaz, sadece tek tip substrat üzerinde etkilidir. alkalen fosfataz, kreatin kinaz, Örneğin: fosfofruktokinaz, enolaz. ○ Ürikaz: Yalnızca ürik asit üzerine Manganez (Mn²⁺): Arginaz, etkilidir. ribonükleotid redüktaz, pirüvat ○ Laktaz: Sadece laktoz üzerine karboksilaz, süperoksid dismutaz etkilidir. (SOD) mitokondriyal izoenzimi. ○ Karbonik anhidraz: Sadece Molibden (Mo): Dinitrogenaz, ksantin karbonik asit üzerine etkilidir. oksidaz, sülfid oksidaz, aldehit 4. Stereospesifite: Enzimler, substratların oksidaz. D- ve L- izomerlerinden veya α- ve β- Nikel (Ni²⁺): Üreaz. izomerlerinden sadece birini tanır ve Selenyum (Se): Glutatyon peroksidaz, diğeri üzerinde etki göstermezler. thioredoksin redüktaz, 5’-deiyodinaz. Örneğin: Çinko (Zn²⁺): Karbonik anhidraz, alkol ○ L-amino asit oksidaz: Yalnızca dehidrogenaz, karboksipeptidaz A, B, L-amino asitler üzerinde etkilidir. DNA polimeraz, süperoksid dismutaz ○ D-amino asit oksidaz: Yalnızca (SOD) sitoplazmik izoenzimi. D-amino asitler üzerinde etkilidir. Kalsiyum (Ca²⁺): Amilaz, lipaz, ○ α-glukozidaz: Nişasta, glikojen ve lesitinaz. dekstrinde bulunan α-glikozidik bağlara etki ederken, β-glukozidaz selülozdaki β-glikozidik bağlara etki eder.  5. İkili Spesifite: Enzimler, iki farklı şekilde NADH’ın NAD+’a oksidasyonu sırasında ikili spesifite gösterebilir: 340 nm'deki optik yoğunluk (OD) azalır ○ Tek Reaksiyonla İki Substrat: ve bu azalma, okside olan NADH miktarı ile Örneğin, Ksantin oksidaz hem orantılıdır. ksantin hem de hipoksantin üzerinde Benzer şekilde NAD+ indirgendikçe, 340 aynı oksidasyon reaksiyonunu nm OD'de artış gözlenir. gerçekleştirir. ○ İki Reaksiyonla Tek Substrat: Saf Enzimlerin Önemi: İzositrat dehidrogenaz, izositrat üzerinde hem oksidasyon hem de 1. Saflaştırmanın Gerekliliği: Enzim dekarboksilasyon reaksiyonlarını kinetikleri, kofaktörler, etkin bölgeler ve gerçekleştirir. tepkime mekanizmaları hakkında doğru bilgi elde etmek için saf Enzim spesifitesi, biyokimyasal reaksiyonların enzimlere ihtiyaç duyulur. Saflaştırma yüksek derecede kontrol edilebilir olmasını işlemleri, özgül etkinliği artırır. sağlar, bu da hücre içi ve organizma 2. Saflaştırma Süreci: Enzim düzeyinde karmaşık biyolojik süreçlerin saflaştırmanın amacı, spesifik bir düzenlenmesinde kritik bir rol oynar. enzimi ham hücre özütü veya vücut sıvısından ayırmaktır. Enzimin Katalitik Etkinliği ve Ölçümü Saflaştırma yöntemleri arasında -Enzimlerin hücrelerde çok düşük miktarda homojenizasyon, santrifügasyon, çöktürme bulunması, biyolojik sıvılarda veya doku (tuz/organik çözücü), diyaliz, kromatografi özütlerinde enzim miktarını ölçmeyi zorlaştırır. (adsorpsiyon, iyon değişimi, afinite) ve -Ancak, bir enzimin katalitik etkinliği, yani belirli kristalizasyon yer alır. bir sürede kimyasal reaksiyon hızını artırma kapasitesi, enzim miktarının belirlenmesinde Enzimlerin Eldesi: kullanılabilir. Enzimler iki ana kaynaktan elde edilebilirler: Katalitik Etkinliğin Ölçümü: 1. Doğal Kaynaklardan Elde Edilen 1. Reaksiyon Hızının Ölçülmesi: Enzimler: Enzimlerin katalitik etkinliğini tespit ○ Enzimlerle ilgili ilk araştırmalar, etmek için, doku özütü veya biyolojik bakteriler, hayvanlar ve bitkiler sıvılarda bulunan enzimlerin katalizlediği gibi doğal kaynaklardan elde tepkimenin hızı ölçülür. Tepkimenin edilen proteinlerle sınırlıydı. hızı, enzim miktarı ile orantılıdır. ○ Doğal olarak üretilen enzimler, bu 2. Enzim Üniteleri: Enzim miktarını organizmalardan saflaştırılarak belirlemek için enzim üniteleri (birimleri) izole edilirdi. Ancak bu yöntem, kullanılır. Uluslararası Biyokimya Birliği, bazı enzimlerin düşük bir dakikada tepkimeye giren substrat konsantrasyonlarda bulunması veya oluşan ürün miktarını mikromol nedeniyle zordu ve verimsizdi. (µmol = 10⁻⁶ mol) olarak tanımlar. Bu 2. Rekombinant DNA Teknolojisi ile miktarı kataliz eden enzim, 1 ünite Elde Edilen Enzimler: enzim olarak ifade edilir. ○ Rekombinant DNA teknolojisi, bilim insanlarına, doğal olarak NAD+ Bağımlı Dehidrogenazların Ölçümü: hücrelerde bulunmayan veya 340 nm Dalga Boyunda İnceleme: NAD+ düşük miktarlarda bulunan veya NADP+ içeren tepkimelerde enzimleri büyük miktarlarda (dehidrogenazlar), NADH veya NADPH’ın 340 üretme imkânı sağlar. nm dalga boyundaki ışığı absorplama ○ Bu teknoloji, enzimleri daha kolay yeteneği, enzimin ölçümünde kullanılır. üretmek için genellikle bakteri veya maya hücrelerini konakçı  hücreler olarak kullanır. Bu işlem gördükten sonra hücreler, yüksek verimlilikle enzim moleküler büyüklüklerine üretir ve bu enzimler, göre ayrılırlar. saflaştırılarak kullanılır. ○ Bu teknik, proteinlerin hem ○ Ayrıca, rekombinant enzimler yüklerine hem de moleküler üzerinde nokta mutasyonları büyüklüklerine göre detaylı yapılarak, enzimin işlevini veya bir analizini sağlar. yapısal rolünü anlamak için spesifik amino asitler eklenebilir Enzimlerin Özgül Organellerde Bulunması veya değiştirilebilir. Enzimler, hücre içinde belirli organellere özgü Poliakrilamid Jel Elektroforezi (PAGE) ile olarak yer alır, bu da hücresel metabolizmanın Enzim Saflaştırma: düzenlenmesi için önemlidir. İşte bazı önemli örnekler: Enzimlerin saflaştırılması ve saflıklarının belirlenmesi, elektroforez teknikleri ile 1. Glikoliz Enzimleri: Karaciğer gerçekleştirilir. Bu teknikler arasında en yaygın hücrelerinde (hepatositlerde) glikoliz kullanılanlardan biri, Poliakrilamid Jel enzimi, glikozun pirüvata dönüştüğü Elektroforezi (PAGE)'dir. reaksiyonları kataliz eder ve bu enzimler hücrenin sitoplazmasında 1. SDS-PAGE (Sodyum Dodesil bulunur. Sülfat-PAGE): 2. Sitrik Asit Döngüsü Enzimleri: Bu ○ SDS-PAGE, multimerik enzimler, enerji üretimi için hayati olan proteinleri (enzimler de dahil) sitrik asit döngüsünü gerçekleştirir ve tekil alt birimlerine ayırmak için mitokondrilerde bulunur. kullanılır. 3. Litik Enzimler: Bu enzimler, hücresel ○ SDS, bir iyonik deterjan olup, atıkların parçalanması için gereklidir her polipeptidin güçlü bir ve lizozomlarda yer alır. negatif yük kazanmasına neden 4. Nükleik Asit Sentez Enzimleri: DNA olur. Bu yük, proteinlerin jel ve RNA sentezinden sorumlu üzerinde anoda doğru göç enzimler, nükleusta bulunur. etmesini sağlar. ○ Proteinlerin anoda doğru göç Enzimlerin Konumlarının Belirlenmesi: mesafesi, moleküler kütleleriyle orantılıdır. Böylece proteinler, -Enzimlerin hücre içindeki yerleşimi, hücre moleküler ağırlıklarına göre homojenatlarının yüksek hızlı ayrılır ve analiz edilir. santrifügasyonla ayrılması yoluyla 2. Native-PAGE: incelenebilir. Bu yöntem, hücre bileşenlerinin ○ SDS veya diğer denatüranların yoğunluklarına göre ayrılmasını sağlar, yokluğunda yapılan PAGE böylece enzimlerin hangi organellerde yer tekniğidir. aldığı tespit edilebilir. ○ Native-PAGE, proteinlerin doğal yapısını korur ve katalitik -Belli bir enzimin bir doku veya hücre içindeki etkinliklerinin devam etmesine konumunu belirlemek için histokimyasal olanak tanır. Bu, özellikle işlemler kullanılır. Bu yöntemlerde, enzimlerin işlevsel analizlerinde dondurulmuş dokudan alınan ince kesitler, önemlidir. belirli bir enzime özgü bir substrat ile işleme 3. İki Boyutlu PAGE (2-D PAGE): sokulur. ○ 2-D PAGE, proteinleri iki farklı boyutta ayıran bir tekniktir. - Eğer enzim kesitte mevcutsa, kataliz edilen ○ İlk boyutta, proteinler reaksiyon sonucu oluşan ürün, genellikle renkli izoelektrik noktalarına (pI) ve suda çözünmez olur. Bu şekilde ürünün göre, ikinci boyutta ise SDS ile biriktiği yer, enzimin konumunu gösterir.  Zimojenler (Proenzimler): Önemli İzoenzimler: Zimojenler, enzimlerin inaktif formlarıdır ve 1. Laktat Dehidrogenaz (LDH): bu şekilde sentezlenirler. Zimojenler, belirli bir ○ LDH, piruvatın laktata uyaranla aktif hale gelir ve fonksiyonel dönüşümünü katalizler ve bir enzimlere dönüşürler. Örneğin: tetramerdir (4 subunitten oluşur). Kimotripsinojen: İnce bağırsakta ○ Farklı dokularda beş farklı tripsin ve kimotripsin ile aktif hale kombinasyonu bulunur: LD1 gelerek kimotripsin olur. (HHHH), LD2 (HHHM), LD3 Tripsinojen: Duodenumda (on iki (HHMM), LD4 (HMMM), LD5 parmak bağırsağı) enterokinaz ve (MMMM). tripsin ile aktive olarak tripsin formuna ○ LD1 kalp kasında, LD5 ise dönüşür. iskelet kası ve karaciğerde Pepsinojen: Mide ortamında pepsin baskındır. ve hidroklorik asit (HCl) etkisiyle ○ aktifleşerek pepsine dönüşür. 2. Kreatin Kinaz (CK): ○ CK, çizgili kas, beyin ve kalp İzoenzimler:(İzozimler) dokusunda bulunan bir enzimdir. İzoenzimler, aynı kimyasal reaksiyonu ○ CK BB (CK1) beyin, prostat ve katalizleyen ancak yapı, elektriksel yük, doku akciğerde; dağılımı, ısıya dayanıklılık, inhibitör ve ○ CK MB (CK2) kalp kası ve aktivatörlere yanıt gibi özellikleri açısından iskelet kasında; farklılık gösteren enzim formlarıdır. ○ CK MM (CK3) ise iskelet kası 1. Protein Yapıları Farklıdır: İzoenzimler, aynı ve kalp kasında bulunur. kimyasal reaksiyonu katalizleyen, ancak ○ CK izoenzimleri, kalp krizi farklı amino asit dizilimine sahip sonrası CK MB(2) proteinlerdir. Farklı dokularda bulunabilirler izoenziminin artışı ile klinik ve bu dokuların ihtiyaçlarına göre olarak önemli hale gelir. düzenlenirler. ○ 2. Subsellüler Kompartmanlarda Bulunurlar: 3. Alkalen Fosfataz (ALP): Aynı enzimin farklı izoenzimleri, aynı ○ ALP izoenzimleri karaciğer, organizmada farklı dokular ve hücrelerde kemik ve plasentaya bulunabilir. Örneğin, bir izoenzim karaciğerde spesifiktir. bulunurken, başka bir izoenzim kalp kasında ○ yer alabilir. 4. Nitrik Oksit Sentaz (NOS): 3. Doku Spesifikliği: İzoenzimler, belirli bir ○ nNOS (Nöronal), eNOS dokunun baskın olarak ürettiği protomerler (Endoteliyal), iNOS (enzim alt birimleri) ile oluşur. (İndüklenebilir) olarak farklı 4. Genetik Kontrol: İzoenzimlerin oluşumu, izoenzim formları bulunur. birbirinden bağımsız genetik bölgeler İzoenzimler, tüm omurgalıların serum ve tarafından kontrol edilir. dokularında, ayrıca böcekler, bitkiler ve tek 5. Tanısal Değer: İzoenzimlerin oranları belirli hücreli organizmalarda yaygın olarak bulunur. patolojik durumlarda önemli ölçüde değişebilir. Bu yüzden izoenzimlerin ayrılması ve tanımlanması klinik teşhislerde önemli bir rol oynar. Özellikle serum laktat dehidrogenaz (LDH) izoenzimlerinin oranlarındaki değişiklikler, hastalıkların tanısında kullanılır. Enzimlerin Sınıflandırılması 1. Geleneksel (Trivial) Adlandırma Enzimlerin 7 Ana Sınıfı Trivial adlandırma, enzimlerin Enzimler, kataliz ettikleri tepkimelere göre 7 genellikle substratlarına göre ana sınıfa ayrılır: adlandırıldığı geleneksel bir yöntemdir. Substratın adına "-az" eki eklenerek 1. Oksidoredüktazlar: Oksidasyon ve enzim adı oluşturulur. Örneğin: redüksiyon tepkimelerini kataliz ○ Lipaz: Yağı hidroliz eder. ederler. ○ Amilaz: Nişastayı hidroliz eder. 2. Transferazlar: Atom gruplarını bir ○ Proteaz: Proteinleri hidroliz eder. molekülden diğerine transfer ederler. 3. Hidrolazlar: Molekülleri su ile hidroliz 2. Sistematik Adlandırma (IUB Sistemi) ederler. 4. Liyazlar: Moleküller arasında çift bağ Sistematik adlandırmada, enzim adı iki oluşturarak veya kopararak atom bölümden oluşur: gruplarını ekler veya çıkarırlar. 5. İzomerazlar: Moleküller içinde ○ Substrat Adı: İlk bölüm, enzimin izomerizasyonu kataliz ederler. etkilediği substratın adını içerir. 6. Ligazlar: Molekülleri enerji gerektiren ○ Kataliz Tipi: İkinci bölüm, "-az" ile reaksiyonlarla birleştirirler. sonlanır ve kataliz edilen tepkimenin 7. Translokazlar: (2018'de eklendi) tipini gösterir. Molekülleri bir biyolojik membran üzerinden taşırlar. Enzim Kodu (EC Numarası): Her enzimin dört basamaklı bir kod numarası bulunur. Bu Oksidoredüktazlar: numara, enzimin sınıfını, alt sınıfını, altalt sınıfını ve özgül enzimi belirler. Bu enzimler, bir molekülden elektron (e⁻) kaybı ile oksidasyon ve başka bir moleküle elektron Örnek: EC 2.7.1.1 kazanımı ile redüksiyon sürecini yönetirler.: 2. sınıf: Transferaz 7. alt sınıf: Fosfat transferi 1. altalt sınıf: Fosfat alıcısı bir alkol Özgül enzim: Hekzokinaz (glukozun 6. karbonundaki hidroksil grubuna fosfat transferini kataliz eder) Oksidasyon ve Redüksiyon Süreçleri: 3. Enzimlerin İki Gruba Ayrılması Oksidasyon: Elektron kaybı (e⁻) olarak tanımlanır. Oksitlenen molekül Enzimler fonksiyon gördükleri yere göre iki ana elektron gruba ayrılır: kaybederek 1. İntraselüler (Endoenzimler): Hücre yükseltgenmiş içinde aktif olan enzimlerdir. olur. ○ Örnek: Hücresel Redüksiyon: metabolizmada görevli Elektron enzimler. kazanımı (e⁻) 2. Ekstraselüler (Ekzoenzimler): Hücre olarak dışında aktif olan enzimlerdir. tanımlanır. Redüklenen molekül ise ○ Örnek: Sindirim enzimleri elektron alarak indirgenmiş olur. (Pepsin, Tripsin, Amilaz). -Biyokimyasal reaksiyonlarda elektronlar asla serbest olarak bulunmaz, bir molekülden diğerine doğrudan aktarılır. Oksidoredüktazlar: Bu enzimlerin temel 4. NAD+ ve NADP+ dehidrogenaz görevi, hücre içinde fizyolojik sıcaklıklarda proteininden kolaylıkla ayrılabilmesidir. oksidasyon ve redüksiyonu katalizlemektir. 5. Redüklenmiş koenzim ve oksitlenmiş -Oksijen molekülü (O₂) biyolojik substrat, dehidrogenaz proteininden oksidasyonlarda yer alır, ancak organik ayrılır. maddelerin çoğunun elektronları doğrudan 6. Redüklenmiş NADH veya NADPH’lar O₂'ye geçmez. Bu elektronlar, (ETS) oksitlendikten sonra yeniden aracılığıyla O₂'ye aktarılır. kullanılabilir. 7. Dehidrogenazların koenzim Oksidoredüktazlar, katalizledikleri reaksiyon spesifiklikleri farklıdır: türlerine göre dört gruba ayrılırlar: ○ Bazı dehidrogenazlar sadece NAD+ veya NADP+ ile çalışır. 1. Dehidrogenazlar: Elektronları ○ Bazı enzimler her iki koenzimi doğrudan O₂'ye aktaramazlar. de kullanabilir. 2. Oksidazlar: Elektronları O₂'ye 8. Koenzim spesifikliği enzimin naklederek O₂'nin redüksiyonunu bulunduğu türe ve hücre içindeki katalizlerler. konumuna göre değişebilir. 3. Peroksidazlar ○ Örneğin, mayada bulunan 4. Oksijenazlar Glukoz 6-fosfat dehidrogenaz sadece NADP+ kullanırken, Dehidrogenazlar: (Redüktazlar) memeli karaciğerindeki aynı enzim NAD+ kullanabilir. 1. Uygun bir H alıcısının var olduğu ○ Mitokondride bulunan izositrik durumda substrattan hidrojeni ayırırlar. dehidrogenaz enzimi NAD+ 2. Reaksiyon: AH2 + B → A + BH2. kullanırken, sitoplazmada 3. Dehidrogenazlar, kullandıkları koenzim bulunan izositrik dehidrogenaz veya içerdikleri prostetik gruba göre NADP+ bağımlıdır. ikiye ayrılır: C-) Dehidrogenazların Katalizlediği Tipik a) Koenzim olarak NAD+ veya NADP+ Reaksiyonlar: kullanan dehidrogenazlar: 1. Süksinat dehidrogenaz (sitrik asit Koenzim olduklarından ihtiyaç duyulduğunda siklusu): C=C oluşumu. enzime bağlanırlar. 2. Alkol dehidrogenaz: Alkol-aldehit çevrimi. b) Prostetik grup olarak flavin nükleotid 3. Aldehit dehidrogenaz: Aldehit-asit içeren dehidrogenazlar: çevrimi. Prostetik grup olduklarından enzime sürekli bağlıdırlar. 4. Diğer Örnekler: B-) Koenzim Olarak NAD+ veya NADP+ ○ Etanol dehidrogenaz Kullanan Dehidrogenazlar: ○ α-Gliserolfosfat dehidrogenaz ○ Laktik dehidrogenaz 1. NAD+ veya NADP+ reaksiyondan ○ Malik dehidrogenaz önce dehidrogenaz proteinine spesifik ○ İzostrik dehidrogenaz bir biçimde bağlanır. ○ Glukoz 6-fosfat dehidrogenaz 2. Substrattan ayrılan H+ ve e-‘ler ○ Asetaldehit dehidrogenaz dehidrogenazın koenzimine gelir. ○ Gliseraldehit 3-fosfat dehidrogenaz 3. NAD+ ve NADP+ burada H+ ve e- ○ Glutamat dehidrogenaz alıcısıdır. D-) Prostetik Grup Olarak FAD, FMN İçeren 2. Lusiferaz: Dehidrogenazlar: ○ Biyolüminesans 1. Flavin nükleotidli enzimlerin prostetik grubu B2 vitamini, yani riboflavin türevleridir (FAD, FMN). 2. Flavin 3. Glukoz Oksidaz:(GOD) nükleotidler enzim ○ FAD içeren ve glukozun proteinine sıkı bir oksidasyonunu katalizleyen şekilde bağlıdır ve bir enzimdir. bu kompleks yapı "flavoenzim" olarak adlandırılır. 3. Flavin nükleotidli enzimlerin genel görevi: -Redüklenmiş NADH veya NADPH’ten e- alıp başka yerlere aktarmaktır. Koenzim olarak: Bu e- aktarımı üç yere yapılır: ○ L-amino asit oksidazlar FMN Ubikinon, ○ D-amino asit oksidazlar FAD sitokromlar, kullanır. O2. L-amino asit oksidazlar O2 bulunan koşullarda bir molekül H2O katılmasıyla oksidatif deaminasyon gerçekleşir. Ara ürün olarak 4. Flavin nükleotidli enzimlerin çoğunda H2O2 oluşması önemlidir. prostetik grup FAD’dir. 5. Flavoenzimler, proteinle tek bir FAD ya da FMN’nin birleşmesiyle oluşabilir. 6. Bazı flavoenzimler daha karmaşık yapılara sahip olup, birden fazla metal iyonu, Fe protoporfirin ya da Ubikinon gibi redüklenebilen ek organik grup içerir. Flavin nükleotidli enzimlerin bir bölümü flavin E-) Flavoenzim Örnekleri: nükleotidine ek olarak bir metal içerirler. Bu tip enzimler metalloflavoenzimler olarak 1. NADPH Dehidrogenaz: adlandırılırlar. Bu tip enzimler genelde Fe, Mo ○ Sarı enzim olarak bilinir, ve Cu içerirler. mayada FMN, bitkilerde FAD içerir. Fe Flavoproteinler: ○ NADPH'ın oksidasyonunu katalizler: ○ NADH dehidrogenaz, suksinat dehidrogenaz, α-gliserofosfat dehidrogenaz örnek verilebilir. ○ NADH dehidrogenaz NADH ın NAD+’ya dönüşümünü katalizlerler. ○ Enzimin doğal e- alıcısı Ubikinondur Oksidazlar (Oksijen Gerektiren Enzimler) (KoenzimQ). Fakat NADH dehidrogenaz e-’ları Sitrokrom C’ye de verebilir. Bu Genel Özellikler: nedenle enzime Sitokrom C redüktaz olarak da adlandırılır. Oksidazlar, hidrojeni (H) ya da elektronları (e-) transfer eden enzimlerdir ve bu süreçte oksijen (O2) kullanırlar. Bu enzimler, oksijenin hidrojen alıcısı ○ Süksinat dehidrogenaz, suksinik asidin olarak görev yaptığı reaksiyonları fumarik aside oksidasyonunu katalizler. katalizler. E- alıcısı Ubikinondur. 1. Flavin Nükleotid İçeren Oksidazlar: Flavin nükleotid içeren oksidazlar, yapılarında FAD bulundurur ve bu grup içinde iki önemli enzim vardır: ○ Hem NADH dehidrogenaz hem de Süksinat dehidrogenaz da e- akışı yandaki gibidir. a. Ksantin Oksidaz: ○ Yapı: Bu enzim, flavin nükleotid (FAD) ve Fe+3 (demir) ile birlikte molibden (Mo+6) içerir. ○ Önem: Ksantin oksidaz, pürin metabolizmasında yer alan ve ○ α-gliserofosfat dehidrogenaz, ksantini ürik aside oksitleyen bir mitokondride bulunur. Burada reaksiyon enzimdir. Bu, ürik asit üretiminde sonucu oluşan FADH2 önce başka bir son aşamadır. flavoproteini, daha sonra bu flavoprotein Ubikinonu redükler. b. Aldehit Oksidaz: ○ Yapı: Flavin nükleotid (FAD), Fe+3, Mo+6’ya ek olarak ubikinon ○ DİĞER: Sitokromları redükledikleri için (koenzim Q) içerir. Sitokrom redüktazlar olarak adlandırılan ○ Not: Buradaki ubikinon, solunum flavoenzimler vardır. Bunlar; zincirindeki ubikinondan farklıdır ve enzimin yapısında bulunur. ○ Önem: Aldehit oksidaz, aldehitleri karboksilik asitlere dönüştüren bir enzimdir. Bu enzim, çeşitli farmakolojik bileşiklerin metabolizmasında da rol oynar.  2. Flavin Nükleotid İçermeyen Oksidazlar: b. Cu+2 İçeren Oksidazlar: Bu grup, flavin nükleotid içermeyen oksidazları Cu atomu, Cu porfirin şeklinde değil, proteine kapsar ve genellikle Fe+3 veya Cu+2 gibi Cu+2 iyonları şeklinde bağlanır. metal iyonları içerirler. İki alt grup önemlidir: Bu enzimler, elektron alıcısı olarak a. Fe+3 İçeren Oksidazlar: yalnızca O2 kullanırlar. Önemli Örnek: Sitokrom C Oksidaz Fenol Oksidazlar (Tirozinazlar): Sitokromların yapısında prostetik İşlev: Fenolleri kinonlara oksitler. grup olarak Fe protoporfirin Bu süreçte enzimin Cu+2’si Cu+’ya bulunur. indirgenir ve ardından tekrar O2 ile Fe Protoporfirinler: oksitlenir. 1. Ferroprotoporfirin (Hem, Fe+2): İndirgenmiş formda. 2. Ferriprotoporfirin (Hemin, Fe+3): Oksitlenmiş formda. Sitokrom Çeşitleri: Sit a, Sit b, Sit c en yaygın olanlarıdır. Yer: Fenol oksidazlar, hayvan ve -Bunun dışında Sit b1, Sit b2, Sit bitki dokularında yaygındır. b3, Sit b4, Sit b5, Sit b6, Sit b7, ve Örneğin, patates veya elma gibi Sit c1 gibi alt tipler de vardır. meyveler kesildikten sonra Sit b5 sitoplazmada, diğer kahverengi bir görünüm alır. Bu, sitokromlar ise mitokondride havayla temas sırasında fenol bulunur. oksidazlar tarafından katalizlenen Sitokrom C: Mitokondriyal iç zarın oksidasyon ürünlerinin oluşumudur. dış yüzeyinde bulunan, hareketli ve suda çözünebilen tek sitokromdur. Sitokromlar, elektronları taşır ve bu elektronlar zincirin sonunda O2’ye ulaşır. Elektronlar bir sitokromdan diğerine Melanin Oluşumu: Tirozinaz aktarılırken, bir sitokromun enzimi, tirozinden koyu renkli bir Fe+3’ü (ferri formu) Fe+2’ye pigment olan melaninin oluşumunu (ferro formu) indirgenir. katalizler. Albinizm: Bu durumu Elektron diğer sitokroma olan kişilerde Tirozinaz enzimi ya aktarıldığında ilk sitokrom da melanin üreten hücreler eksiktir. tekrar Fe+3’e yükseltgenir. Sitokrom zincirinin sonunda yer alır ve iki sitokrom (Sit a, Sit a3) ile iki Cu elementi bir araya gelerek Sitokrom C Ürat Oksidaz (Ürikaz): Oksidaz’ı oluşturur. Sitokrom C İşlev: Bu enzim, bazı türlerde Oksidaz, moleküler oksijeni (O2) karaciğerde ürik asitin aerobik bir oksitleyebilen tek sitokromdur. şekilde allantoine oksitlenmesini Elektronları Sitokrom C’den O2’ye katalizler. Bu, ürik asitin daha az aktarır. toksik bir forma dönüştürülmesini sağlar. Peroksidazlar Önemli Not: ○ Katalaz ve peroksidazlar, elektronlarını 1. Katalaz: yalnızca H2O2 veya bunun türevlerine verebilirler. ○ Prostetik grup olarak Fe protoporfirin içerir. ○ Bu iki enzim de (O2) ile reaksiyona giremez. ○ Bütün aerobik organizmalarda bulunur. ○ Görev: H2O2’nin parçalanmasını katalizler. D-Oksijenazlar İşlev Mekanizması: ○ (O2) redükleyebilen flavin nükleotidli Görev: Oksijenazlar, oksijenin enzimler tarafından üretilen H2O2, toksik substrat molekülüne doğrudan olduğundan hemen katalaz tarafından transferini ve katılımını katalizlerler. Bu ortadan kaldırılır. durum, oksidazlardan farklıdır; ○ Katalaz, H2O2 moleküllerinden birini e- oksidazlar, elektron alıcısı olarak vericisi, diğerini e- alıcısı olarak kullanır. oksijene ihtiyaç duyarlar. İşlev: Oksijenazlar, hücreye enerji sağlayan reaksiyonlarda değil, çeşitli metabolitlerin sentez veya yıkım reaksiyonlarında görev alırlar. ○ Katalaz, hemen hemen bütün Oksijenazlar iki ana alt gruba ayrılırlar: hayvan hücrelerinde, bitkilerde 1. Dioksijenazlar ve aerobik 2. Monooksijenazlar mikroorganizmalarda yaygın olarak bulunur. Dioksijenazlar : ○ Eğer sulandırılmış H2O2 açık (Oksijen Transferazlar, Gerçek bir yara üzerine veya taze Oksijenazlar): hayvan dokuları üzerine konulursa, katalaz etkisiyle İşlev: (O2)nin her iki oksijen O2’nin açığa çıkışı gözlenebilir. atomunun substrata katılmasını katalizlerler. Bu reaksiyon sonucunda, substratın dihidroksi türevleri oluşur. 2. Peroksidaz: Peroksidazlar da Fe protoporfirin içerir. ○ Görev: H2O2’nin redüklenmesi ile birlikte bazı organik bileşiklerin oksidasyonunu Monooksijenazlar: katalizlerler. (Karma İşlevli Oksijenazlar, ○ Katalazlar, temel olarak H2O2’yi Hidroksilazlar): parçalamakla birlikte, ortamda H2O2 var olduğunda alkollerin aldehitlere İşlev: Moleküler oksijenin sadece bir oksidasyonunu da katalizler. atomunu substrata dahil ederler. Bu ○ Bu reaksiyon, peroksidazların katalizlediği reaksiyon sonucunda, substratın reaksiyon tipine benzediğinden, katalazın bu monohidroksi türevi oluşur. Oksijenin tip reaksiyonuna peroksidatif reaksiyon diğer atomu ise (H2Oya) indirgenir. Bu denir. reaksiyonun gerçekleşmesi için ek bir ○ Katalazın katalizlediği normal reaksiyona ise elektron vericisine veya kosubstrata katalitik reaksiyon adı verilir. ihtiyaç duyulur.(genellikle NADPH’dır.)  4. Amaç: Metabolizmanın amacı, zenobiyotiklerin suda çözünürlüğünü artırarak vücuttan atılmalarını kolaylaştırmaktır. *** Aşırı hidrofobik zenobiyotikler polar biçimlere dönüştürülmezse yağ dokusunda birikebilir. 5. Biyolojik Etkinlik: 1. aşamadaki bazı metabolik tepkimeler, zenobiyotikleri inaktif durumdan etkin bileşiklere çevirebilir. *** Bu durumda zenobiyotiğin ilk hali Zenobiyotik (Ksenobiyotik) Metabolizması "ön ilaç" veya "ön karsinojen" olarak Özeti: adlandırılır. 1. Tanım: Zenobiyotik, vücuda yabancı ***Diğer durumlarda, bu tepkimeler olan herhangi bir bileşik anlamına etkin bileşikleri daha az etkin veya gelir. Bu bileşikler arasında ilaçlar, etkisiz hale getirebilir. kimyasal karsinojenler, poliklorlu bifeniller (PCB) ve bazı böcek ***Çok nadir durumlarda, konjugasyon öldürücüler gibi çevreye sızan zenobiyotiğin biyolojik etkinliğini bileşikler bulunur. artırabilir. 2. Ana Metabolizma Organı: Karaciğer, zenobiyotiklerin metabolizmasında rol Zehirsizleştirme (detoksifikasyon) sözcüğü oynayan ana organdır. Ancak nadiren bazen zenobiyotik mekanizmasına katılan bir zenobiyotikler değişikliğe uğramadan çok tepkime için kullanılır. (ancak hepsi için vücuttan atılabilir. geçerli değil.) 3. Metabolik Enzimler: Zenobiyotik metabolizmasına en az 30 farklı enzim katılır. Metabolizma iki aşamada gerçekleşir: ○ 1. Aşama: Bu aşamada ana tepkime hidroksillenme olup, monooksijenazlar veya Sitokrom P450 enzimleri tarafından katalizlenir. ○ Hidroksillenme genellikle ilacın etkisini sonlandırabilir. Ayrıca, bu enzimler aminsizleştirme, halojensizleştirme, sülfürsüzleştirme, epoksidasyon, peroksijenasyon ve indirgeme gibi çeşitli tepkimelere de katılır. ○ 2. Aşama: Hidroksillenmiş veya 1. aşamada oluşmuş diğer bileşikler, glukuronik asit, sülfat, asetat, glutatyon veya bazı amino asitlerle konjugasyon yoluyla polar metabolitlere dönüştürülür. Sitokrom P450’nin İzoforları (1.basmak) 1. Klinik Önemi: Hidroksillenme ve Sitokrom P450: -İnsanda alınan ilaçların yaklaşık %50’si sitokrom P450 izoformları tarafından -Hidroksillenme,metabolizmanın 1. metabolize edilir. aşamasındaki ana tepkimedir. -Bu izoformlar, hem içeren enzimlerin bir üst -Bu tepkime, monooksijenazlar veya Sitokrom ailesini oluşturur ve hemoglobin gibi bir P450 enzimleri (CYP ailesi) tarafından katalizlenir. hemoproteindirler. İnsan genomunda, CYP ailesine ait enzimleri kodlayan 57 gen vardır. ***En fazla karaciğer ve bağırsakta bulunurlar. -Sitokrom P450 tarafından katalizlenen temel 2. Genetik Çeşitlilik ve İlaç Yanıtı: tepkime şu şekildedir: Bazı sitokrom P450 izoformları polimorfik RH + O2 + NADPH + H+ → R-OH + H2O + (genetik çeşitlilik gösteren) biçimlerde bulunur NADP+ ve bunların bazıları düşük katalitik etkinliğe sahiptir. ******Formüldeki RH, ilaçlar, karsinojenler, pestisidler, petrol ürünleri ve kirleticiler (PCB) gibi ***Bu genetik çeşitlilik, ilaç yanıtlarındaki birçok zenobiyotiği temsil eder. bireysel farklılıkların önemli bir nedenidir. *******Aynı zamanda, steroidler, ökozanoidler, yağ Konjugasyon Tepkimeleri (2. Basamak): asitleri ve retinoidler gibi endojen bileşikler de substrat olarak kullanılabilir. Zenobiyotikler, metabolizmanın 1. aşamasında genellikle daha polar, hidroksillenmiş -Substratlar genellikle lipofiliktir (yağda türevlere dönüştürülür. çözünen) ve hidroksillenme yoluyla daha hidrofilik (suda çözünen) hale getirilirler. Bu türevler, glukuronik asit, sülfat veya glutatyon gibi moleküllerle konjuge edilerek Sitokrom P450’nin Önemi ve Çeşitliliği: suda daha fazla çözünür hale getirilir ve sonunda idrar veya safra yoluyla atılırlar. -Sitokrom P450, bilinen en çok yönlü biyokatalizörlerden biridir. ❖ Glutatyon ile Konjugasyon: Glutatyon (GSH), glutamik asit, -Tepkime mekanizması karmaşıktır. İşaretli sistein ve glisinden oluşan bir oksijen kullanılarak yapılan deneyde oksijenin bir tripeptittir. Reaktiftir. atomunun R-OH’a(ürüne), diğerinin de suya Toksik elektrofilik zenobiyotikler girdiği gösterilmiştir. nükleofilik GSH ile konjuge edilerek daha zararsız hale -Bu enzimler, ER de bulunur ve sitokrom P450 getirilirler. adını, indirgenmiş ve CO'e maruz bırakılmış mikrozom preparatlarının(ribozomla kaplı ER parçaları) 450 nm'de absorpsiyon piki göstermesi sırasında keşfedilmesinden alır. Bu tepkimeleri katalizleyen enzimler Glutatyon S-transferazlar olarak adlandırılır ve karaciğerde yüksek miktarda bulunurlar.  ❖ GSH’nin Koruyucu Rolü: 2. Transferazlar: Potansiyel olarak toksik zenobiyotikler GSH ile konjuge Tanım: Transferazlar, kimyasal bir grubun bir edilmezse, DNA, RNA veya molekülden diğerine aktarılmasını katalizleyen hücre proteinlerine kovalent enzimlerdir. olarak bağlanarak ciddi hücre hasarına yol açabilirler. Transfer Edilen Gruplar: Metil, asetil, ❖ Glutatyonun Diğer İşlevleri: amino, fosfat gibi çeşitli gruplar. GSH, potansiyel olarak toksik Reaksiyon Mekanizması: Her H2O2’nin glutatyon peroksidaz transfer reaksiyonunda, grubu taşıyan tarafından katalizlenen tepkime ile bir verici (Donor) ve bir alıcı (Akseptör) bozunmasına katkıda bulunur. bulunur. GSH, hücre içi enzimlerin SH gruplarının indirgenmiş halde tutulmasına yardımcı olur. Özellikle böbrekte bazı amino asitlerin taşınmasında da rol oynar. Oksidoredüktaz Sınıfının Alt Sınıfları: 1.1. Elektron donörü −CH−OH grubu: ○ 1.1.1 Dehidrojenazlar (Redüktazlar): NAD(P)+ kullanır. Transferazların 7 Alt Grubu: ○ 1.1.3 Oksidazlar: Moleküler oksijen kullanır. 1. Bir C'lu Grupların Transferini 1.2. Elektron donörü aldehit veya keton Katalizleyen Transferazlar: grubu: ○ Önemli Enzimler: Metil ○ 1.2.1 Dehidrojenazlar: NAD(P)+ transferazlar. kullanır. ○ Fonksiyon: Metil grubunu bir ○ 1.2.4 Disülfid akseptörleri: molekülden diğerine aktarır. Disülfid kullanır. ○ Örnek: Metiyonin, ○ 1.2.7 Fe/S protein akseptörleri: hayvanlarda metil grubunun Fe/S proteinleri kullanır. önemli vericisidir. 1.3. Elektron donörü −CH−CH− grubu. 2. Aldehit ve Keton Bakiyelerinin 1.4. Elektron donörü −CH−NH2 grubu. Transferini Katalizleyen 1.5. Elektron donörü −CH−NH− grubu. Transferazlar: 1.6. Elektron donörü NAD(P)H. ○ Önemli Enzimler: 1.8. Elektron donörü sülfür grubu. Transaldolaz ve 1.9. Elektron donörü hem grubu. transketolazlar. 1.10. Elektron donörü difenol. 3. Asetil Transferazlar: 1.11. Peroksidazlar: Elektron akseptörü ○ Diğer Adları: Asil peroksit. transferazlar veya açil 1.13. Oksijenazlar: Elektron donörü transferazlar. moleküler oksijen. ○ Fonksiyon: Asetil grubunu bir ○ 1.13.11 Dioksijenazlar: Oksijenin molekülden diğerine aktarır. iki atomu da donörle birleşir. ○ Örnek Reaksiyon: 1.14. Monooksijenazlar (Hidroksilazlar): Transasetilasyon Oksijen atomları iki ayrı donörle birleşir. reaksiyonlarında KoA’ya 1.18. Ferredoksin Redüktazlar: Donör gereksinim vardır. indirgenmiş ferredoksindir.  4. Glikozil Transferazlar: 5. N’lu Grupların Transferini Fonksiyon: Glikozid bağın Katalizleyen Transferazlar: bileşenlerinden birinin başka bir ○ Önemli Enzimler: bileşenle yer değiştirmesini Aminotransferazlar. katalizlerler (transglikozilasyon). ○ Fonksiyon: Aminotransferazlar, bir Glikojen Sentezi: İki ana enzim görev alır: α-amino asitin α-amino grubunun α-keto asitlere 1. Glikojen Sentaz: Glikojen düz transferini katalizler zincirlerinin sentezini katalizler. (transaminasyon 2. Dallanma Enzimi (Q Enzim): reaksiyonları). Poliglukoz zincirinin uç kısmından 7 ○ Koenzim: Transaminasyon ünitelik bir kısmı kopararak aynı reaksiyonlarına katılan ana zincirdeki bir glukozun 6. atomuna 1,6 koenzim pridoksal fosfattır. bağlantısı oluşturur ve dallanma ○ Rolü: Amino asitlerin hem sağlar. sentezinde hem de parçalanmasında Glikojen Sentazın Sistematik Adı: transaminasyon reaksiyonları Uridindifosfatglukoz-glikojen glikozil rol oynar. transferazdır. 6. P İçeren Grupların Transferini Katalizleyen Transferazlar: Glikojen Düz Zincirinin Sentezi: i. a. Fosfotransferazlar: ii. b. Nükleotidil Transferazlar: Sentez Süreci: Glikojen düz zinciri, tek bir adımda değil, kademeli olarak 1. Fosfotransferazlar şeker bakiyelerinin eklenmesiyle gerçekleştirilir. ATP’den bir akseptöre fosfat transferini Glikojen Sentetaz: Polisakkarit katalizleyen enzimler kinazlardır. zincirinde en az dört bakiye olduğu zaman bu enzimin etkinliği artar ve 1. Grup (Yüksek Enerjili Fosfat Bileşenleri): katalizleme işlemi başlar. Primer İhtiyacı: Glikojen sentezi, bir ATP, Kreatin fosfat, 1,3-difosfogliserik asit, primere ihtiyaç duyar. Bu primer ya fosfoenol pirüvik asit gibi yüksek enerjili mevcut glikojen parçaları ya da fosfat bileşenlerinin transferini katalizler. glikojenin tamamen tükendiği durumda glikogenin proteinidir. Bu tip reaksiyonlarda serbest enerji kaybı çok azdır. Glikojenin Parçalanması: Yani bu kinazlar her iki yönde de iş görürler. Sindirim Kanalındaki Parçalanma: İnsan ve hayvanlarda nişasta ve Örnek: Kreatin kinaz, kaslarda bulunur glikojen, sindirim kanallarında amilaz ve kas hareketlerinde rol oynar. enzimi tarafından tamamen hidrolitik olarak parçalanır. Karaciğer Hücresindeki Parçalanma: Glikojen, karaciğer hücresinde esas olarak fosforilitik yolla parçalanır. Parçalanma Ürünü: Glukoz-1-fosfat. Örnek: 3-Fosfogliserik asit kinaz, Katalizör Enzim: Glikojen fosforilaz, glikolizde gliseraldehit-3-fosfatın glikojenin bu şekilde parçalanmasını 1,3-difosfogliserik asite dönüşümünü katalizler. katalizler.  Örnek: Pirüvik asit (Pirüvat) kinaz 2. Nükleotidil Transferazlar Glikolizde ara ürün olarak meydana gelen Fosfoenol pirüvik asit (PEP) Substratlar: Nükleosid trifosfatlar (NTP) veya yüksek enerjili bir bileşiktir. Enzim deoksinükleosid trifosfatlar (dNTP). PEP’deki fosfat grubunun ADP’ye transferini katalizler. Örnek1:DNA Sentezinde Enzim: DNA Polimeraz. 2. Grup (Düşük Enerjili Fosfat Bileşenleri): dNTP’lar kullanılır. α-gliserofosfat, Glukoz-6-fosfat, Kalıp iplik (primer) gereklidir. Fruktoz-1-fosfat gibi düşük enerjili fosfat İki değerlikli metal iyon (çoğunlukla bileşenlerinin transferini katalizler. Mg²⁺) gereklidir. Bu kinazlar tek yönde çalışır, enerji kaybı Örnek2:RNA Sentezinde Enzim: RNA fazla olduğundan reaksiyon endergonik olur. Polimeraz (DNA bağımlı) Örnek: Hekzokinaz ve Glukokinaz, NTP’lar kullanılır (ATP, GTP, UTP, CTP). glukozun fosforilasyonunda ATP’yi Kalıp RNA ve Mg²⁺ gereklidir. kullanarak düşük enerjili glukoz-6-fosfat Primer gerekmez. oluşturur. Ökaryotlarda Üç Tip RNA Polimeraz: RNA Polimeraz I: rRNA sentezi. RNA Polimeraz II: mRNA sentezi. RNA Polimeraz III: tRNA sentezi. Prokaryotlarda: Tüm RNA türleri aynı RNA Polimeraz tarafından sentezlenir. Virüslerde: Örnek: Fosfomutazlar: Aynı molekül içinde bir fosfat grubunun transferini RNA Fajları: RNA’ya bağımlı RNA katalizlerler. Polimeraz (Replikaz) kullanır. Retrovirüsler: Revers transkriptaz (RT) –Yani aynı molekülün bir OH içerir ve RNA’dan DNA sentezler. grubundan diğerine fosfat grubu aktarımını katalizlerler. Örnek3:Polinükleotid Fosforilaz: RNA’nın –fosfotransferazlar olarak kabul fosforolizini katalizler. edilirler. –Ribonükleosid difosfatlar (DNA sentezinde Örnek: Fosfoglukomutaz