1. ENZİMLER
Doç.Dr. Gülsen YILMAZ
NİSAN 2012

2. ENZİMLER
s Enzimler biyolojik katalizörlerdir.
s In vitro koşullarda bağ kırılma reaksiyonları
yüksek enerjiye ihtiyaç duyar. (aşırı pH,
yüksek ısı ve diğer ölümcül koşullara)
s İşte enzimler bu reaksiyonların vücut
koşullarında oluşumuna izin verir.

3. ENZİMLER
s Enzimler ilk keşfedildiklerinde enzimlerin
canlı hücrelerin yapılarından ayırt
edilemeyeceği savunuluyordu.
s 1897’de Eduarde Buchner’in canlı maya
hücrelerinden şekeri alkole
fermentasyonunu katalize eden bir seri
enzimleri aktif solüsyon halinde elde etmesi
biyokimya tarihinde dönüm noktası oldu.

4. ENZİM KİNETİĞİ
s Enzim kinetiği, enzimle katalizlenen bir
reaksiyonun hızını ve mekanizmasını inceleme
anlamına gelmektedir.
s Bir kinetik analizin esas amacı kimyasal
reaksiyonun nasıl ve ne gibi bir hızla oluştuğunu
anlamaktır.
s Yani SUBSTRATLARIN ÜRÜNE DÖNÜŞÜNDE
İZLENEN YOLUN VE HIZIN BİLİNMESİDİR.

5. Reaksiyon mekanizmalarının
bilinmesinin faydaları :
s Reaksiyonu denetleme olasılığının olması ve
reaksiyon şartlarını değiştirmek veya başka bir
madde katarak reaksiyon oluşumunu hızlandırmak
veya yavaşlatmaktır.

6. SUBSTRATIN ÜRÜNE DÖNÜŞÜMÜ

7. SUBSTRATIN ÜRÜNE
DÖNÜŞÜMÜ
k1 k2
E+ S ES (vo) E+ P
k-1

8. Reaksiyon Hızı
Kimyasal reaksiyonların hızı, reaksiyona katılan
maddelerin konsantrasyonlarıyla orantılıdır ve hız
eşitliği diye adlandırılan bir eşitlikle ifade edilir.
A B
n
HIZ
Hız eşitliğindeki n üsleri, bir tepkimenin
derecesini de ifade eder.

9. SUBSTRATIN ÜRÜNE
DÖNÜŞÜMÜ
k1 k2
E+ S ES (vo) E+ P
k-1

10. ENZİMİN SUBSTRAT
TARAFINDAN DOYURULMASI
(SATURASYONU)

11. Düşük [S]

12. Enzimin Substrat ile Saturasyonu
A. Düşük [S]

13. Yüksek [S]

14. Enzimin Substrat ile Saturasyonu
A. Düşük [S] B. 50% [S]

15. Enzimin Substrat ile Saturasyonu
Vmax
V0
A. Düşük [S] B. 50% [S] C.Yüksek, sature [S]

16. 0 1 2 3 4 5 6 7 8
S
+
E
80
↓
60 P
Ürün
(sabitlenmiş zaman periyodu)
40
20
0
0 2 4 6 8
Substrat ( mole)

17. Enzim Kinetiğinin Anlamı
Enzim konsantrasyonuyla
0º kinetik
E3
orantılı
E2
1º kinetik E1
[S] = Düşük → Yüksek [S] = Sabit konsantrasyon

18. Michaelis-Menten Denklemi
Vm ax [S]
vo =
Km + [S]
s Vo = ilk hız
s Vmax= maksimum hız
s [S] = substrat konsantrasyonu
s Km= hız sabiti

19. Km nedir?
s Km enzimin bir karekteristiğidir. Bir sıvının
kaynama noktası gibi. Ancak birden fazla
enzim aynı Km' e sahip olabilir.
s Km bize substrat için enzim afiinitesi
hakkında fikir verir. Bir enzim düşük Km' e
sahip ise substrat için yüksek afiniteye
sahiptir. Çünkü düşük substrat
konsantrasyonunda maksimim hıza ulaşılmış
yani doymuştur.

20. Km: Substrat Afinitesi

21. PROBLEM!
Hiperbol hiçbir zaman tam olarak yatay hale geçmez
1.0
~Vmax
Vo
0.5
0
0 1 2
[S]

22. M-M denklemine
alternatif denklemler
s Lineweaver-Burk denklemi
s Eadie-Hofstee denklemi
s Hanes-Woolf denklemi
s Eisenthal-Cornish-Bowden denklemi

23. Lineweaver-Burk
(çift ters grafik)
s M-M eşitliğinin her iki tarafı 1/ şeklinde yazılırsa:
1 / Vm ax [S]
1/vo =
Km + [S]
sBu ilişki, y = mx + b şeklindedir.
sBu şekilde grafik haline aktarılırsa düz bir eğri elde edilir.

24. 1
V0
1
Km
1
Vmax 1
[s]
LINEVEAWER-BURK GRAFİĞİ

25. Enzim Aktivite Ünitesi
S→P mol
Ürün [P]
t
vo = [P] / dak Slope
tan
Ünite = mol /dak 0 10 20 30 40
Reaksiyon zamanı (dak)
y y
= tan
x x

26. Enzim Kinetiğinin Özeti
Direk Önem
Vmax [S] O. derece
vo=
Km + [S] 1. derece
katal Farklı [S] koşullarında,
vo değişikliklerini izle ve E3
1 mol E2
sn Vmax and Km E1
elde etmek için
işaretle
Vmax & Km
Aktivite Unitesi Maksimum Substrat Çift Resiprokal
1 1mol Hız Afinitesi
dak
Spesifik Aktivite
unit Aktivite
mg

27. Enzimlerin Laboratuvarda
kullanımı
s Enzimler laboratuvarda;
1. Reaktif olarak (enzimatik madde analizi)
Hexokinazla glukoz tayini vb.
2. Biyokimyasal marker (enzim analizi)
ALT, AST, LDH vb.
olarak kullanılmaktadır.

28. s Enzimler yardımıyla madde ölçümü (enzimatik
madde analizi) yöntemleri ile enzim aktivitesini
gösterme (enzim analizi) ve ölçme yöntemlerini
karıştırmamak gerekir.
s Bu iki grupta yer alan yöntemler aslında aynı
deney sistemini ve koşullarını içermekle
birlikte, enzim ve substrat derişimleri ve
deneylerin tasarımı açısından oldukça
farklıdırlar.
s Her iki ölçümde uygun koşullara
karar vermek için enzimatik
tepkimenin M-M grafiğini
incelemek yararlı olur.

29. 0 1 2 3 4 5 6 7 8
80
[S]>>Km
60
Ürün
40 [S]=Km
20
[S]<<Km
0
0 2 4 6 8
Substrat ( mol)

30. k1 k2
E+ S ES (vo) E+ P
k-1
[S]< < Km vo = [S]
Substrat düşük iken Fazla miktarda
Vm ax [S] k2 [E][S] k2
vo = = = [E][S]
Km + [S] Km + [S] Km
[substrat] ihmal edilir Sabit

31. [S]<<Km
SUBSTRAT TAYİNLERİ İÇİN
KULLANILAN ARALIK

32. k1 k2
E+ S ES (vo) E+ P
k-1
[S]> > Km vo = [E]
Substrat yüksek iken
Vm ax [S] Vmax [S] k2
vo = = = [E]
Km + [S] Km + [S] Km
[Km] ihmal edilir Sabit

33. ENZİM TAYİNLERİ İÇİN
KULLANILAN ARALIK
[S]>>Km

34. Enzimlerin lab.’da kullanımları yüksek
spesifiteleri, kısa reaksiyon zamanı
gibi nedenlerle kullanımı giderek
artmaktadır. Bu durum enzim
kinetiğinin anlaşılması gereğini de
artırmaktadır.